Електроустаткування промислових підприємств і цивільних споруд

Крокові електродвигуни використовують в приводах подачі верстатів з ЧПК та в роботизованих системах.

4. Регулювання швидкості приводів верстатів.

Регулювання швидкості приводів верстатів необхідно для утворення оптимальних умов обробки матеріалу та необхідної продуктивності.

Основним критерієм, який визначає швидкість обертання шпинделю є швидкість різання Vz.

де Dобр - діаметр деталі.

Регулювальні властивості механізмів верстатів.

1) діапазон регулювання:

-

для верстатів з обертовим ГР.

для верстатів зі зворотно-поступовим ГР.

2) плавність регулювання:

= i+1 / i = n i+1 / ni ,

де i+1 і i - швидкості на

двох сусідніх ступенях регулювання.

3) економічність регулювання, - визначається витратами на створення системи та вартістю втрат електроенергії при регулюванні.

4) стабільність роботи приводу, яка характеризується перепадом швидкості / ном зі зміною навантаження (визначається жорсткістю механічної характеристики електродвигуна).

Діапазони регулювання приводів металорізальних верстатів:

Тип верстатів Головний привід Привод подачі

Токарні (середні і крупні) 40 - 125 50 - 3000

Карусельні (важкі) 40 - 100 100 - 7000

Свердлильні 20 - 100 5 - 40

Фрезерні (універсальні) 20 - 40 100 - 600

Поздовжньо-стругальні 10 - 30 50 - 100

Способи регулювання швидкості електроприводу верстатів.

Регулювання швидкості електроприводу верстатів здійснюється механічним,

електромеханічним та електричним способами.

1. Механічне ступеневе регулювання швидкості електроприводів виконується ступнево шляхом переключення шестірень коробок швидкостей ГП або ПП, які змінюють передавальне відношення. Його здійснюють вручну або дистанційно за допомогою фрикційних електромагнітних муфт, гідравлічних механізмів або окремих електродвигунів.

Рис. 2.4. Механічне регулювання за допомогою електромагнітних муфт.

Вузол зміни кутової швидкості вихідного вала ІІ виконується шляхом переключення шестірень коробки швидкостей за допомогою електро магнітних муфт YC1, YC2, YC3

2. Електричне безступневе регулювання швидкості електроприводів.

А) Електроприводи змінного струму:

зміною кількості пар полюсів;

зміною частоти напруги живлення;

зміною значення активного опору роторного кола двигунів з фазним ротором;

зміною значення напруги живлення;

- за допомогою керованих муфт ковзання.

В) Електроприводи постійного струму:

зміною зовнішнього опору в колі якорю;

зміною величини магнітного потоку збудження;

зміною діючого значення напруги живлення якірного кола двигуна:

зміною величини напруги або зміною скважності імпульсів напруги живлення, тобто - імпульсне регулювання (використовується переважно в електро - приводі автоматики верстатів).

Режими роботи електродвигунів верстатів.

Для забезпечення нормальної роботи верстата при заданій циклічності його роботи, яка визначається часом роботи Тр і часом паузи Т0 , двигуни повинні відповідати умовам:

розвивати найбільшу потужність, яка необхідна для виконання процесу обробки;

не перегріватися при роботі зі змінним навантаженням.

Приводи верстатів працюють в наступних режимах:

1) довготривалий з постійним навантаженням (S1), - номінальна потужність двигуна дорівнює або трохи більша за потужність верстата (ГП крупних токарних, шліфувальних, зубофрезерних та інших верстатів).

2) переміжний з частими реверсами (S7) (ГП поздовжньо-стругального верстата), номінальна потужність двигуна визначається по навантажувальний діаграмі методом середніх втрат або еквівалентних величин.

3) повторно-короткочасний (S3, S4) (ГП свердлувальних і заточувальних верстатів), номінальна потужність визначається аналогічно п.2.

4) короткочасний (S2) характерний для допоміжних приводів Тр = 5 - 15с,

1 - 1,5 хв., номінальна потужність визначається за умовами перевантаження.

З метою підвищення коефіцієнту потужності необхідно прагнути до більш повного завантаження двигунів, до скорочення або виключення холостого ходу.

4. Вибір системи автоматизації верстатів.

Метою автоматизації є спрощення операцій керування робочими та допоміжними рухами виробничого механізму.

Вимоги до систем керування:

безпечність та зручність керування;

швидкість керування;

точність системи керування.

Типи пристроїв систем керування:

механічні; а також - електрогідравлічні;

електричні; сполучення

гідравлічні; цих пристроїв: - електропневматичні.

пневматичні,

Найбільше розповсюдження отримали електричні системи керування металорізальними верстатами. Використання електричних пристроїв дозволяє широко уніфікувати вузли верстату.

Електрична автоматизація надає широкі можливості будування верстатівавтоматів та автоматичних верстатних ліній.

5. Електрична апаратура керування верстатами.

В системах керування верстатів і автоматичних ліній використовується апаратура, яка випускається серійно:

магнітні пускачі, які призначені для дистанційного керування асинхронними двигунами з короткозамкненим ротором потужністю 17 - 75 кВт при напрузі живлення 380 В, а також для захисту їх від довготривалих перевантажень і струмів, які виникають при обриві фази.

Основні виконання: з електромагнітом постійного струму; з електромагнітом змінного струму; реверсивні та нереверсивні; з тепловим реле та без його; з елементами керування та сигналізації та без їх; звичайного, закритого та захищеного виконання. - автоматичні вимикачі (АВ), які призначені для захисту силових мереж від струмів КЗ і перевантажень.

однополюсні для однофазного змінного струму;

трьохполюсні для трьохфазного змінного струму;

двополюсні для постійного струму.

Триполюсні АВ можуть мати три електромагнітних розчіплювачі максимального струму. Струм спрацювання регулюється, час спрацювання АВ Твідс. 0,015 0,02 с.

Три теплових розчіплювачі, струм спрацювання яких встановлюється при виготовленні АВ, час спрацювання залежить від струму перевантаження 5 с - 20 хв.

Використовуються також АВ з комбінованими розчіплювачами (струмові, теплові та мінімальної напруги).

- реле струмові теплові (РТ) призначені для захисту 3х фазних двигунів з короткозамкненим ротором від довготривалих перевантажень, а також від перевантажень, які виникають при обриві однієї з фаз (прискорене спрацювання).

- електромагнітні фрикційні муфти (ЕМ) призначені для пуску, гальмування, реверсування та дистанційного переключення ступенів швидкості кінематичних кіл приводів верстатів на ходу, - вхолосту та під навантаженням.

- тиристорні перемикачі (ПТМ) призначені для безконтактного керування асинхронними двигунами та іншими навантаженнями змінного та постійного струму. Виконують функції: включення (Твкл 10 мс), відключення (Твідкл 10 мс), реверс, динамічне гальмування.

- проміжкові реле та реле часу призначені для роботи в колах керування електроприводами з метою поширення логічних можливостей контактнорелейних схем і здіснення необхідних витримок часу.

- командні апарати та датчики призначені для дистанційного керування електромагнітними та іншими апаратами. До їх відносяться: кнопки керу - вання, універсальні перемикачі, ключі керування, командоконтроллери.

В системах керування використовуються датчики контролю положення та шляху руху механізмів (кінцеві та шляхові вимикачі), контролю швидкості, контролю тиску в гідросистемі та ін.

7. Типові блокувальні зв'язки в схемах керування верстатами.

Блокувальні зв'язки в схемах керування призначені для здійснення взаємного зв'язку між різними режимами роботи одного і того ж механізму або між окремими механізмами верстату.

1. Організація налагоджувального і робочого режимів.

Налагоджувальний режим призначений для випробовування окремих вузлів верстату та установки заготовок і інструменту.

Рис.2.5. Взаємозв'язок налагоджувального та робочого режимів за допомогою двоконтактної кнопки.

М1 - електродвигун ГП;

КМ - магнітний пускач;

КК - теплове струмове реле;

SB1 - кнопка "Стоп";

SB2 - кнопка "Пуск";

SB3 - кнопка "Поштовх".

Рис.2.6. Взаємозв'язок налагоджуваль ного та робочого режимів за допомогою проміжкового реле

КМ - магнітний пускач;

SB1 - кнопка "Стоп";

SB2 - кнопка "Пуск";

SB3 - кнопка "Поштовх";

К - проміжкове реле.

Перед тім як описати роботу схем розглянемо необхідне правило:

На принципових електричних схемах положення контактів відповідає знеструмленому стану обмоток електромагнітних апаратів, стан контак -

тів кінцевих і шляхових вимикачів положенню механізмів в межах робочої зони, положення контактів реле тиску - нульовому значенню тиску, положення перемикачів роду роботи "Автомат - Ручний" - положенню "Автомат", положення контактів реле контролю швидкості відповідає нульовому значенню кутової швидкості вала, який контролюється.

В випадку необхідності відступу від цього правила в описі схеми або на вільному місці креслення надається окрема примітка.

Досі достатня інформація може бути надана в переліку елементів схеми, якщо вказується їх функціональне призначення.

1.Обмеження переміщень і точна зупинка механізмів.

Схеми обмеження переміщень використовуються для виключення

зіткнень між окремими рухомими елементами, а також виходу їх за межі робочої зони. Більш точніша зупинка здійснюється використанням гальмівних пристроїв. Схема такого електроприводу надається на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Обмеження руху і точна зупинка електроприводу подачі.

Опис схеми.

1. Призначення схеми. Схема призначена для керування роботою приводу подачі металорізального верстата в ручному та автоматичному режимах.

2. Склад схеми.

А) Силова частина:

М1 - електродвигун приводу;

YAC - електромагніт гальмівного пристрою.

Б) Схема керування:

SB1 - кнопка зупинки електроприводу;

SB2 - кнопка пуску двигуна в прямому напрямку;

SB3 - кнопка пуску двигуна в зворотному напрямку;

SА1 - перемикач режимів роботи "Авт. - Ручн.";

SQ1, SQ2 - кінцеві вимикачі обмеження руху та автоматичного реверсування двигуна;

КМ1 - магнітний пускач прямого пуску двигуна;

КМ2 - магнітний пускач зворотного пуску двигуна.

В) Апарати захисту:

КК - теплове струмове реле в колі двигуна М1;

FU1, FU2 - запобіжники в колі керування.

3.Робота схеми.

Для запуску двигуна в прямому напрямку натискаємо кнопку SB1. При цьому заживлюється обмотка магнітного пускача КМ1, який спрацьовує і головними контактами вмикає до мережі статорну обмотку двигуна з порядком чергування фаз, який відповідає обертанню вала в прямому напрямку. В прямому напрямку здійснюється рух робочого стола (каретки, супорту).

Допоміжними контактами (блок-контактами) КМ1 блокує коло кнопки SB1, а також коло живлення обмотки контактору КМ2 з метою запобігання КЗ в силовому колі М1 внаслідок випадкового одночасного натискання обох кнопок SB1 та SB2.

В ручному режимі (SА1-1, SА1-2 розімкнені) при досягненні механізмом подачі межі робочої зони натискається кінцевий вимикач SQ1, який розірве коло живлення КМ1, КМ1 відпустить свої контакти і схема стане у вихідне положення.

Для запуску двигуна в зворотному напрямку натискаємо кнопку SB3, яка своїми контактами заживлює обмотку магнітного пускача КМ2. Силовими контактами КМ2 під`єднає статорну обмотку М1 до мережі з іншим порядком чергування фаз, що відповідає обертанню валу двигуна та руху механізму в зворотному напрямку. Допоміжними контактами він блокує контакти кнопки SB3 і коло живлення обмотки контактора КМ1.

Для зупинки двигуна в межах робочої зони необхідно натиснути кнопку SB1, яка розмикає свої контакти і знімає напругу з кола керування, внаслідок чого схема стає у вихідне положення.

В автоматичному режимі (SА1-1, SА1-2 замкнені) при досягненні механізмом меж робочої зони натискається кінцевий вимикач SQ1(SQ2), який своїми нормально замкненими контактами створює коло живлення обмоток КМ1 (КМ2) і автоматично запускає М1 на прямий пуск або на реверс. При подачі живлення на статорну обмотку М1 одночасно подається напруга на електромагніт гальмівного пристрою YAC, який розгальмовує привод. При відключенні живлення двигуна знеструмлюється YAC і привод верстату гальмується затиском гальма за допомогою пружин. Тим самим здійснюється точна зупинка приводу.

Узгодження роботи окремих електроприводів.

1. Схема призначена для узгодження роботи головного приводу та приводу подачі токарного верстату з метою завершення процесу обробки та запобігання створення рубчиків (недорізу) поверхні.

Для цього необхідно щоб шпиндель верстату зробив декілька обертів після зупинки приводу подачі, тобто схема повинна забезпечувати необхідну послідовність включення та відключення головного приводу та приводу подачі.

Рис. 2.8. Схема узгодження роботи головного приводу та приводу подачі.

2. Склад схеми.

А) Силова частина:

М1 - електродвигун головного приводу;

М2 - електродвигун приводу подачі.

Б) Схема керування:

SB1 - кнопка пуску двигуна ГП "Шп. Пуск".

SB2 - кнопка зупинки ГП і ПП "Стоп";

SB3 - кнопка зупинки ПП "П.стоп";

SB4 - кнопка запуску приводу подачі "Подача";

КМ1 - магнітний пускач М1;

КМ2 - магнітний пускач М2;

К1 - проміжкові реле;

КТ - реле часу.

В) Апарати захисту:

КК1, КК2 - теплові струмові реле в колі двигунів М1, М2;

FU1, FU2 - запобіжники в колі керування.

3. Робота схеми.

Пріоритет включення двигуна головного приводу М1 забезпечують допоміжні контакти КМ1 в колі обмотки КМ2.

При непрацюючому приводі подачі М1 відключається без витримки часу натисканням кнопки SB2.

При працюючому приводі подачі М1 відключається довготривалим натисканням SB2 поки не закінчіться витримка часу від КТ.

Тема 2.2 Електроустаткування і схеми автоматичного керування токарними верстатами.

1. Загальні відомості про верстати токарної групи.

Призначення. Верстати токарної групи призначені для обробки зовнішніх, внутрішніх і торцевих поверхонь тіл обертання циліндричної, конічної та фасонної форми, а також прорізання канавок і нарізання зовнішньої та внутрішньої різьби.

Основний ріжучий інструмент - різці, але ж використовуються свердла, розвертки, метчики та ін.

Універсальні токарно-гвинторізні верстати.

На універсальних токарно-гвинторізних верстатах виконується широкий спектр токарних робіт. Такі верстати використовуються в дрібно-серійному виробництві та в ремонтних цехах і майстернях.

Основні вузли верстата.

Рис. 2.9. Загальний вигляд токарно-гвинторізного верстату 1К62Б.

1 - станина, - основна несуча конструкція верстату являється базою для розміщення агрегатів верстату.

2 - передня (шпиндельна) бабка призначена для розміщення шпиндельного валу та елементів коробки швидкостей.

3 - шпиндель являє собою полий вал, через який можна пропускати прутковий матеріал, а також встановлювати патрон або план-шайбу.

4 - супорт, - пристрій для закріплення ріжучого інструменту та надання йому поздовжньої або поперечної подачі.

5 - задня бабка служить другою опорою для обробки довгих виробів.

6 - коробка подач являє собою багатоступеневий регульований редуктор і призначена для передачі обертового моменту від двигуна головного приводу або двигуна приводу подачі до ходового валу або до ходового гвинта.

7 - фартух поєднаний з нижньою кареткою супорту і переміщується вздовж станини. В фартуху розташовані механізми передачі руху супорту від коробки подач.

8 - шафа з електрообладнанням для розташування комутаційної та захисної апаратури.

Токарно-револьверні верстати.

Процес токарної обробки на таких верстатах складається з операцій зі зміною інструменту за допомогою револьверної головки, це дозволяє підвищити продуктивність праці в 2-3 рази. Використовуються в серійному виробництві.

Основні вузли верстату.

1 - станина; 2 - фартухи; 3 - коробка подач; 4 - шпиндельна бабка;

5 - поперечний (відрізний супорт); 6 - супорт револьверної головки;

7 - револьверна головка.

Рис. 2.10. Загальний вигляд токарно-револьверного верстату 1П365.

Карусельні верстати.

Карусельні верстати є різновидом токарних верстатів. Їх використовують для обробки деталей великих (до 15 м) діаметрів відносно невеликої довжини. На відміну від інших верстатів токарної групи в карусельному верстаті ось обертання шпинделю розташована вертикально, а деталі або заготовки встановлюються на план-шайбі.

Рис.2.11. Загальний вигляд токарно-карусельного верстату.

Основні вузли верстату:

1 - горизонтальна план-шайба; 2 - станина; 3, 8 - вертикальні стійки;

4 - кнопкова станція керування електроприводами; 5 - лівий супорт;

6 - траверса (поперечина) призначена для розміщення супортів; 7 - правий супорт.

2.Типи електроприводів токарних верстатів.

Використання електродвигунів. Швидкість обробки деталей на металорізальних верстатах не повинна залежати від випадкових короткочасних змін навантаження. Тому електродвигуни верстатів повинні мати жорстку механічну характеристику. Цей чинник і зумовив широке використання для не регульованих електроприводів одношвидкісних двигунів змінного струму з короткозамкнутим ротором, а для регульованих електроприводів з малим діапазоном регулювання - асинхронних багатошвидкісних двигунів загально- промислового виконання.

У тому випадку, коли необхідний широкий діапазон регулювання швидкості, застосовуються двигуни постійного струму паралельного збудження загально промислових або спеціальних серій для металообробних верстатів, таких, наприклад, як серія ПБСТ або ПСТ, високомоментна серія ПБВ для механізмів подач.

Спеціальні серії двигунів мають меншу (порівняно із загально промисловими) електромеханічну сталу часу якоря, що дозволяє повніше використовувати можливості безінерційних тиристорних перетворювачів для створення високоточних малоінерційних систем керування; вони містять вбудовані тахогенератори, а деякі мають високомоментні вбудовані гальма і датчики положення (сельсини).

Щоб знати про можливості, що мають спеціальні двигуни, розглянемо деяк з них. Так, двигуни ПБСТ за конструкцією закритого виконання без обдуву дозволяють одержати діапазон регулювання швидкості обертання 200 : 1 (регулюванням напруги, що підводиться до якоря і потоком збудження).

Під час проектування схем керування і вибору способу керування швидкістю обертання електродвигунів верстатних механізмів необхідно враховувати характер їх навантаження. Як правило, всі головні (шпиндельні) приводи, окрім приводів стругальних, шліфувальних і важких карусельних верстатів, виходячи з умови якнайкращого (максимального) використання двигунів. вимагають регулювання швидкості з постійною потужністю, оскільки зі зростанням швидкості необхідно зменшувати зусилля (момент) різання. Цій умові, як відомо, відповідає регулювання швидкості обертання зміною потоку збудження приводного двигуна. В даному випадку з

Ф = var,

нехтуючи погіршенням охолоджування, для двигунів постійного струму напруга і струм залишаються постійними, тобто U = сопst, І = сопst, а, отже, і потужність буде постійною (Р = сопst).

Для двигунів змінного струму, нехтуючи змінами соs і ККД, повинна виконуватися умова U a = сопst, де U і а - фазні напруги та число паралельних гілок обмотки.

Для приводів переміщення супортів, столів і поперечин, навантаження визначається повністю або у значній мірі силами тертя, а не зусиллями різання. Тоді, приймаючи ці сили, у відомих межах зміни швидкості меха -

нізмів, постійними, необхідна потужність двигуна буде пропорційна до його швидкості обертання, тобто ці механізми вимагають регулювання швидкості обертання двигуна з постійним моментом, що розвиває двигун.

Виходячи з умови максимального використання двигунів, аналогічні вимоги ставляться і при регулюванні швидкості подачі фрезерних і шліфувальних верстатів, а також для обертання оброблюваного виробу на круглошліфувальних верстатах.

Крім того, для головних приводів карусельних верстатів також потрібне регулювання швидкості з постійним моментом, що пояснюється добрими пусковими і гальмівними якостями цих приводів при подоланні великих сил тертя.

Регулювання швидкості механізмів з постійним моментом, що розвиває двигун постійного струму, здійснюється зміною напруги, що підводиться до виконавчого двигуна, оскільки в цьому випадку, нехтуючи погіршенням охолоджування, з

U = var,

незмінних струмом і потоком (I = сопst і Ф = сопst, незмінним буде і момент М = cм І Ф = сопst.

Незалежно від того, як здійснюється регулювання швидкості механізмів металорізальних верстатів, однією з основних вимог, ідо пред'являються до систем керування їх електроприводами, є вимога забезпечення високої жорсткості механічних характеристик двигунів у всьому діапазоні регулю -

вання швидкості обертання. Щоб виконати цю вимогу, в схемах керування вводяться зворотні зв'язки.

2.Розрахунок потужності двигуна головного приводу токарних верстатів.

Розрахунок потужності на валу двигуна головного приводу.

Двигуни головного приводу токарних (фрезерних і свердлильних) верстатів працюють в повторно-короткочасному режимі, тому їх потужність розраховуємо за методом навантажувальних діаграм.

Потужність електродвигуна головного приводу для токарних, фрезерних, свердлильних і шліфувальних верстатів розраховується за наступними умовами:

По даній потужності різання визначаємо навантаження на електродвигун в період пауз для цього визначаємо втрати холостого ходу верстата:

Рхх = б · Рріз,

де

б - коефіцієнт втрат

Рріз - потужність різання (згідно завдання)

ККД для верстатів токарної (фрезерної, свердлильної та шліфувальної) групи лежить в межах 0,7…0,8.

Визначаємо коефіцієнт втрат б:



Потужність на валу двигуна розраховується при встановленому ККД верстата:

,

де

Рріз - потужність різання (згідно завдання);

зверст - коефіцієнт корисної дії верстата.

Побудова навантажувальної діаграми.

Навантажувальна діаграма будується за визначеними даними. Двигун головного приводу на час паузи не відключається тому діаграма (рис.2.12) буде мати вигляд:

Рис. 2.12. Навантажувальна діаграма двигуна головного приводу.

По діаграмі визначаємо еквівалентну потужність різання:

По закінченні розрахунків по каталогу вибираємо двигун за умовою:

Рном Рекв

Для двигунів ГП краще вибірати двигуни серії АИР або АИС, тому що ці двигуни мають добрі пускові характеристики.

Побудова механічної характеристики.

Знаючи синхронну частоту обертання визначаємо номінальне ковзання двигуна:

Sн= (no nн )/no, де:

n 0- синхронна частота обертання двигуна,

n н - номінальні оберти двигуна.

Знаходимо критичне ковзання двигуна:

, де

л - перевантажувальна здатність

(л = Ммах / Мном)

Розраховуємо значення моменту для різних значень ковзання по формулі Клосса:

Знаходимо номінальний момент двигуна:

,

де

Мном - номінальний момент двигуна, Н•м;

Рном - номінальна потужність двигуна.

Розраховуємо значення критичного моменту:

Мкр = л * Мном

Знаходимо оберти при різному значенні ковзання:

nS = n0 (1 - S)

або розраховуємо кутову швидкість при різному ковзанні:

щS = р n / 30

За визначеними даними будуємо механічну характеристику вибраного електродвигуна

n = f (M)

(Рис. 2.13.). Механічна характеристика двигуна повинна бути жорсткою, тому необхідно виконати перевірку її на жорсткість. Механічна характеристика вважається жорсткою якщо зміна обертів при зміні навантаження не перевищує 5 10 %.

Рис. 2.13. Механічна характеристика двигуна головного приводу.



Перевірка механічної характеристики на жорсткість. Відношення постійних втрат до змінних:

Xk= ?/q , де:

? - постійні втрати;

q - змінні втрати.

Для верстатів легкої групи:

Хк = 1; q = ?;

Для верстатів середньої групи:

Хк = 1,5; q = ? / 1,5;

Для верстатів важкої групи:

Хк = 2; q = 0,5?;

Момент холостого ходу визначаємо за формулою:

Мхх = ? * Мном

Визначаємо ковзання, що відповідає холостому ходу:



Оберти холостого ходу розраховуємо за формулою:

nхх = n0 (1 - Sхх),

а кутова швидкість буде дорівнювати:

щхх = р nхх / 30

Зміна навантаження на валу двигуна від холостого ходу до номінального навантаження:

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність.

Якщо з двигуном використовується редуктор то необхідно враховувати його передаточне число:

, де:

nдв -номінальні оберти двигуна;

nшп - мінімальні оберти ріжучого інструменту згідно завдання.

Тоді момент, приведений до валу двигуна:

Мпр. = Я • Ммакс.різ .



Для нормальної роботи верстата повинна виконуватись умова, що:

, де

0,81 - коефіцієнт, що враховує зниження напруги заводської мережі на 10 %,

Ммакс.різ. - максимальний момент різання згідно завдання,

Мн - номінальний момент двигуна.

Як правило, двигун головного приводу вибирається з синхронною частотою

обертання n0, яка є найближчою до обертів шпинделю.

3. Визначення потужності допоміжних приводів і приводів подачі.

Допоміжні приводи верстатів (швидке переміщення супортів, бабок, поперечин і т. д.) звичайно працюють в короткочасному режимі навантажень.

Тривалість роботи допоміжних приводів не перевищує 5 - 10 с. За цей час при перевантаженнях в допустимих межах двигун не встигає нагрітися навіть до нормального нагріву. Тому номінальна потужність двигунів в даному випадку визначається тільки за умовами перевантажень.

Потужність двигуна подачі витрачається на подолання сил тертя і зусилля на подачу інструменту або заготовки.

Потужність (кВт), що витрачається на подолання сил тертя:

а) - при горизонтальному переміщенні механізмів:

Ртер = Fтер V 10-3 = Gпр м V 10-3 , де

Fтер - сила тертя, Н,

V - швидкість, м/с,

Gпр - сила тяжіння (вага) пристрою, Н,

м - коефіцієнт тертя руху (для сухого тертя 0,080,18)

б) - при вертикальному переміщенні механізмів:

В даному випадку потужність двигуна витрачається на подолання сил тертя і сил ваги механізму, який пересувається приводом.

Ртер.в.= Gпр(1+2 ) V10 3 , кВт,

Де

= L/?,

де ? - довжина затискної частини,

L - відстань від центру ваги механізму до осі колони або стійки.

в) - розрахункова потужність двигуна допоміжного приводу:

Рр.д. = Ртер / л1 зп

зп - ККД передачі, визначається по кінематичній схемі верстата

(зп = 0,2 …0,4) - для редукторів допоміжних приводів і приводів подачі.

л1 = 0,85 * Ммах / Мном . (0,85 - коефіцієнт, що враховує зношення механізму

та інструменту).

г) - розрахункова потужність двигуна приводу подачі:

Рр.п.= (Ртер+ Рп)/ з

Рп =(0,010,02)Рріз

- для токарних і свердлильних та (0,020,03) Рріз,- для фрезерних.

Перевірка перевантажувальної здатності двигуна. Для цього визначаються:

Початковий пусковий момент (Н*м) вибраного двигуна:

Номінальне ковзання:

Момент сил опору при пуску при коефіцієнті тертя спокою м0:

0/ - складає 1,051,1

щ = р n0 / 30

- синхронна кутова швидкість двигуна.

Ртер, кВТ.

Якщо виконується умова: 0,85 Мпоч > Мсо, то двигун вибрано правильно.

Для вибраного двигуна будується механічна характеристика аналогічно двигуну головного приводу. Механічна характеристика двигунів приводу подачі перевіряється на жорсткість.

4. Розрахунок потужності та вибір двигунів насосних станцій охолодження та гідросистем.

Потужність двигунів для приводу відцентрових насосів охолодження розраховується за формулою:

, кВт,

де

с - густина охолоджувальної рідини (вода - 1000 кг/м3) ;

ЗОР - 850 … 950 кг/м3 )

Нс - висота напору. Приймається виходячи з габаритних

розмірів верстата (ширина, висота, довжина)

ДН - втрати напору, приймаються 10 - 15 % від Нс

зн - ККД насосу (зн = 0,6 … 0,75)

зпер - ККД передачі (зпер = 1)

Кз - коефіцієнт запасу 1,1 …1,3

g - прискорення вільного падіння (q = 9,81 м/с2)

Q - продуктивність насосу, м3/с.

Q = Q1+ кпРріз , де

Q1 -витрати ЗОР на видалення стружки, (Q1 =0,160,66)104, м3/с.

Кп -коефіцієнт продуктивності, кп =(0,330,96)104 м2с2/кг

Розрахунок потужності двигуна гідронасосу.

На металорізальних верстатах, які мають гідравлічний привод, використовуються насосні станції з приводом від асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, потужність яких розраховується за формулою:

, кВт, де

Q -продуктивність гідронасоса, м3/с,

Н -тиск робочої рідини в гідросистемі, Па,

Кз -коефіцієнт запасу, Кз= 1,2--1,3,

н -ККД насосу = 0,75--0,88,

п -ККД передачі (визначається по кінематичній схемі).

5. Електропривод і схеми керування токарними верстатами.

Електроустаткування токарно-гвинторізного верстата 1К62.

Токарно-гвинторізний верстат 1К62 являється верстатом нормальної точності має широке використання в механічних цехах і ремонтних майстернях в умовах індивідуального та малосерійного виробництва (зовнішній вигляд на рис. 2.9.).

Основні технічні дані:

найбільший діаметр виробу - 400 мм;

найбільший діаметр прутка - 45 мм;

відстань між центрами - 1000 мм;

кількість ступенів коробки швидкостей ГП - 23 (12, 2000 об/хв.);

двигун ГП - асинхронний з КЗР, 10 кВт, 145 рад/с;

включення і реверсування ГП механічне (фрикційною муфтою);

привод подачі - від двигуна ГП через коробку подач;

електроживлення від цехової 3х фазної мережі 380 В, 50 Гц.

Електрична схема.



КМ1

Рис. 2.14. Схема електрична принципова токарно-гвинторізного верстата 1К62.

Електроустаткування верстата призначене для забезпечення технологічного процесу токарної обробки деталей, тобто для забезпечення необхідних параметрів різання механізмами, рухомими електроприводом, роботу якого забезпечує схема керування.

Склад схеми.

Силова частина:

М1 - електродвигун ГП;

М2 - електродвигун насосної станції охолодження (НО);

М3 - електродвигун насосної станції гідросистеми (НГС);

М4 - електродвигун швидких переміщень супорта.

TV1 - понижуючий трансформатор кіл керування і місцевого освітлення;

- EL - лампа місцевого освітлення;

- SA1 - ввідний вимикач.

Схема керування:

SB1 - кнопка відключення ГП (М1), насосної станції НГС (М3) і живлення М2 (НО);

SB2 - кнопка включення ГП, насосної станції ГС і подачі живлення на М2 (НО);

SA2 - вимикач НО;

SA3 - вимикач місцевого освітлення;

SQ1 - кінцевий вимикач рукоятки керування ГП;

SQ2 - кінцевий вимикач рукоятки керування М4;

КМ1 - контактор керування двигуном М1;

КТ - реле часу обмеження роботи М1 на холостому ході;

КМ2 - контактор керування двигуном М4.

Апарати захисту:

FU1 - запобіжники ввідного кола;

FU2 - запобіжники в колі двигуна М4 і трансформатора TV1;

FU3 - запобіжники в колі двигунів М2, М3;

FU4 - запобіжник в колі лампи місцевого освітлення;

FU5 - запобіжник в колі керування;

КК1, КК2, КК3 - теплові струмові реле двигунів М1, М2, М3.

Робота схеми.

Напруга на верстат подається включенням пакетного вимикача SA1. Коло керування отримує живлення від вторинної обмотки роздільного трансформатора TV1 з вторинною напругою 110 В, що підвищує надійність роботи апаратів керування і захисту персоналу від враження електричним струмом. Пуск двигуна М1 виконується натисканням кнопки SB2, при цьому вмика - ється контактор КМ1 і головними контактами під`єднає статорну обмотку двигуна до мережі, а допоміжними контактами блокує пускову кнопку.

Одночасно пускаються двигун НГС і двигун НО (якщо ввімкнутий SA2).Включення шпинделю виконується рукояткою керування фрикційною муфтою. При встановленні рукоятки в середнє положення ("виключено") шпиндель відключається; одночасно натискається кінцевий вимикач SQ1, який вмикає реле часу КТ. Якщо пауза в роботі перевищує 3 8 хв, то КТ розриває коло КМ1 і двигун М1 відключається, тім самим обмежується час роботи двигуна на холостому ході (з низьким значенням cos).

Керування механізмом швидкого руху супорту виконується рукояткою на фартуху верстата. При повороті вона натискає кінцевий вимикач SQ2, його контакт замикає коло котушки контактора КМ2, який вмикає двигун М4 і тім самим здійснюється швидкій відвід супорту. При повертанні рукоятки у вихідне положення привод зупиняється.

Лампа місцевого освітлення живиться від окремої вторинної обмотки TV1 з напругою 36 В. (при напругах 12, 24 та 36 В в якості другого провідника використовується станина верстату).

Від довготривалих перевантажень двигуни М1 - М3 захищені тепловими реле КК1 - КК3.

Електроустаткування токарно-гвинторізного верстата 16Б20А.

Токарний верстат 16Б20А - верстат високої точності. Електропривод шпинделю і подачі здійснюється від електродвигуна постійного струму ПБСТ63 потужністю 5,4 кВт. Регулювання швидкості обертання шпинделю виконується електромеханічним способом за допомогою трьохступеневої коробки швидкостей і двозонним електричним регулюванням в межах ступеню коробки: зміною напруги на якорі двигуна (D1=10) і зміною магнітного потоку збудження (D2 = 3), що забезпечує регулювання швидкості шпинделю в межах 0,85 - 320 рад/с.



Рис.2.15. Схема токарно-гвинторізного верстату 16Б20А

Склад схеми.

Силова частина:

М1 - електродвигун ГП і ПП з вбудованим тахогенератором G;

ТП - тиристорний перетворювач;

М2 - асинхронний КЗР електродвигун гідроприводу;

М3 - асинхронний КЗР електродвигун вентилятора ГС;

М4 - асинхронний КЗР електродвигун швидкого руху;

М5 - асинхронний КЗР електродвигун насосу охолодження;

TV1 - TV4 - понижуючі трансформатори;

EL - лампа освітлення електрошафи;

СЛО - світильник місцевого освітлення.

Схема керування:

рукоятки керування з блоками мікровимикачів MS1 - MS3 (права) та MS4 - MS6 (ліва), які мають положення: "ВПЕРЕД" - (нижнє), "СТОП" - (середнє) та "НАЗАД" - (верхнє), діаграма стану контактів вказана на принциповій схемі;

SB1 - кнопка "Пуск вентилятора;

SB2 - кнопка "Стоп" раптове відключення М1 і через 5 с М2;

SB3 - кнопка "Авар. Стоп" - відключення всього електрообладнання;

SB4 - кнопка "Пуск гідравліки" - включення М2;

SB5 - кнопка "Швидкий рух " - включення М4;

SA1 - перемикач "Робота - перевірка" - для перевірок під напругою при відчинених дверцятах електрошафи;

SA2 - "Охол. Вкл." - включення насосу охолодження;

SA3 - вимикач лампи освітлення електрошафи;

SA4 - вимикач світильника місцевого освітлення;

- SQ6 - кінцевий вимикач лампи освітлення електрошафи.

Система сигналізації і блокувань:

ТР (Кt) - термореле контролю температури робочої рідини ГС;

HL1 - лампа зеленого кольору (температура в нормі);

HL2 - лампа жовтого кольору (підвищена температура);

HL3, HL4 - лампи білого кольору (наявність напруги в схемі);

SQ1 - заборона роботи без захисного екрану;

SQ2, SQ3 - контроль положення рукоятки переключення швидкостей

(на прямій передачі натиснутий SQ2, - на переборах натиснутий SQ3);

SQ5 (разом з SA1) - заборона роботи при відчинених дверцятах елек -

трошафи;

КР - реле тиску і КМ2 - заборона на включення і роботу М1 без тиску в гідросистемі;

QF (допоміжні контакти) - блокування відключення вентилятора;

QF1, QF2, QF3 (допоміжні контакти) і реле KU - заборона включення електроприводів М1, М2, без подачі напруги,

- ВШШ - покажчик швидкості шпинделю.

Реле і контактори:

KU - реле нульового захисту;

К1, К2 - реле блокування від керування двома рукоятками одночасно;

К3 - реле включення ТП (електроживлення М1);

К4 - реле включення шпинделю на прямий хід;

К5 - реле включення шпинделю на зворотний хід;

К6 - реле визначення полярності напруги ТП від положення рукоятки переключення швидкості (на прямий передачі натиснутий SQ2 і К6 виключено; при включенні переборних груп коробки натиснутий SQ3 і К6 включене).

Робота схеми.

Для спрощення роботи при пошуку пошкоджень зручно користуватися діаграмою послідовності роботи елементів схеми:

Включення верстату на прямій передачі, - SQ2 натиснутий (контакти розімкнуті, К6 виключене):

1) SB1 - підготовка схеми:

KM1 ТП підготовка живлення М1 а)

U SB1 --

KM3 М3.

MS1, MS3, MS5 К1 запуск двигуна ГС,

U --- SB4 KU KM2 M2 KP--- підготовка кіл

MS2, MS4, MS6 К2 керування

К1 викл.

2) Пуск "Вперед" - РК (права) положення "Вперед" MS1

5. Стабілізація швидкості шпинделю.

Електропривод верстата, - двигун постійного струму М1 з вбудованим тахогенератором G та тиристорний перетворювач ТП являє собою замкнуту систему автоматичної стабілізації швидкості з негативним зворотним зв'язком по швидкості, яка реалізується тахогенератором та впливає на тиристорний перетворювач

(Uкер = Uзш Uзз).



Тим самим забезпечується необхідна жорсткість механічної характеристики двигуна. Необхідне значення швидкості встановлюється двома потенціометрами регулятора швидкості РШШ та вимірюється покажчиком швидкості ВШШ, датчиком якого являється також тахогенератор G.

Електроустаткування токарно-револьверного верстата 1П365.

Привод шпинделю здійснюється від електродвигуна М1 (14 кВт, 145 рад/с); двигун М2 (1,7 кВт, 142 рад/с) обертає насос гідросистеми і здійснює швидкий рух двох супортів; двигун М3 (0,125 кВт, 280 рад/с) обертає насос охолодження.

Рис.2.16. Схема вузла переключення

Кутова швидкість шпинделю регулюється ступенево (3,4 150 рад/с). Пересування шестірень виконується гідроциліндрами, золотники яких керуються електромагніттами YA1, YA2 (рис.2.16.)

Швидка зупинка шпинделю здійснюється гідравлічним гальмом, яке керується електромагнітом YA3. приводу верстату. Рух подачі супортів від двигуна голов ного приводу верстату.

Рис. 2.17. Електрична схема токарно-револьверного верстата 1П365.

НО

ГП ГС, ШРсуп.

SB1 - "Стоп авар."

SB2 - "Пуск"

SB3 - "Стоп"

SB4 - "Вправо"

SB5 - "Вліво"

SB6 - "Перекл. швидк."

YA1 - шпиндель вправо;

YA2 - шпиндель вліво;

YA3 - гальмування.



Напруга на схему верстату подається ввідним вимикачем SA. Пуск двигунів М1 і М2 здійснюється кнопкою SB2, зупинка - кнопкою SB1. Кнопкою SB3 здійснюється зупинка шпинделю без зупинки М1 і М2.

Для отримання правого обертання натискається кнопка SB4 "Вправо". При цьому спрацьовує реле К1, блокує контакти кнопки, вмикає К4 і готує до включення електромагніт YA1 і вмикає зелену лампу HL2. Після відпускання

SB4 вмикається YA1 і шпиндель розганяється до встановленої швидкості.

При пуску з нерухомого положення в сторону лівого обертання натискається кнопка SB5, при цьому вмикається реле К2, зелена лампа HL2, а після відпускання кнопки - електромагніт YA2. При обох напрямках обертання реле К4 готує до включення електромагніт YA3, який керує гідравлічним гальмом.

Переключення швидкості шпинделю і подачі на ходу; попередньо ручками вибирається необхідна швидкість, а потім натискається кнопка SB6. При цьому вмикається і стає на самоблокування реле К3, яке вимикає зелену HL2 та вмикає червону HL1 і реле часу КТ, вимикає електромагніт YA1 (YA2) і вмикає електромагніт YA3. За допомогою гідравліки виконується відключення фрикціону і швидка зупинка гідравлічним гальмом, після чого шестірні переключаються обертаючись гідромеханізмом повільного прокручування.

До моменту завершення переключень розмикається контакт КТ, відключається К3, YA1 або YA2, що приводить до розгону двигуна у ту ж сторону, але з іншою швидкістю. Знов загорається HL2.

Для переключення при вимкнутому фрикціоні і при працюючому М1, слід встановити ручки гідроперемикача в необхідне положення і одночасно натиснути кнопки SB6 і SB4 (SB5) і утримувати їх протягом 2 - 3 секунд (поки не закінчіться переключення шестірень). Натискати SB4 або SB5 необхідно для того щоб попередити включення YA3 гальмування.

Зупинка шпинделю здійснюється натисканням кнопки SB3, при цьому М1 і М2 не відключаються.

Контрольні запитання.

1. Охарактеризуйте основні технологічні процеси, в яких використовуються металорізальні верстати.

2. Охарактеризуйте основні параметри різання.

3. Які електричні двигуни використовуються в металорізальних верстатах?

4. Охарактеризуйте способи регулювання швидкості електроприводів механізмів верстатів.

5. Які вимоги висуваються до електродвигунів електроприводу механізмів основних рухів?

6. В яких режимах працюють електродвигуни верстатів?

7. Яка апаратура керування і захисту використовується в металорізальних верстатах?

8. В чому є сутність розрахунку потужності двигуна за методом наванта -

жувальних діаграм?

9. Від чого залежить потужність електродвигунів приводу насосних станцій охолодження?

10. Охарактеризуйте систему стабілізації швидкості шпинделю токарно - гвинторізного верстата 16Б20А.

Тема 2.3. Електроустаткування і схеми керування свердлильними і розточувальними верстатами.

1. Призначення і загальна будова свердлильних і розточувальних верстатів.

Свердлильні верстати призначені для отримання наскрізних і глухих отворив в деталях за допомогою свердлів.

Свердлильні верстати поділяються вертикально-свердлильні і радіальносвердлильні. Радіально-свердлильні верстати є більш універсальними тому що на їх можна свердлити і оброблювати отвори в деталях як малих так і великих габаритів. Загальна будова верстата показана на рис.2.18.

Рис.2.18. Загальний вигляд радіально-

свердлильного верстата.

1 - фундаментна плита;

2 - колона з гільзою;

3 - механізм переміщення;

4, 5 - електродвигуни допоміжних приводів приводів;

6 - горизонтальний рукав (траверса);

7 - електродвигун головного приводу;

8 - свердлильна головка (шпиндельна

бабка);

9 - шпиндель;

10 - робочий стіл.

На свердлильних верстатах головний привод і привод подачі звичайно здійснюється від одного асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором. Регулювання швидкості шпинделю і подачі виконується механіч -

ним способом. Іноді використовуються багатошвидкісні асинхронні двигуни.

Головний привод в основному нереверсивний, крім верстатів, на яких нарізають різьбу.

Для допоміжних приводів використовують одно швидкісні асинхронні двигуни з к. з. ротором.

В схемах керування передбачаються блокування, які забезпечують обме -

ження ходу траверси і свердлильної головки в крайніх положеннях, заборону роботи при незакріпленій колоні і включення двигуна підйому траверси при затиснутій колоні.

НО Шп Траверса Затиск Тр. Затиск Кол.

Рис. 2.19. Схема електрична принципова радіально-свердлильного верстату 2А55.

Все електрообладнання встановлено на поворотний частині верстату, тому напруга 380 В подається через ввідний вимикач на кільцевий струмоприймач ХА і далі через щітковий контакт на розподільчий пристрій верстату.

Перед початком роботи слід призвести затиск колони та шпиндельної головки натиском кнопки SB1 "ЗАТИСК". При цьому отримує живлення КМ5 і вмикає двигуни М3 і М4, які приводять в дію гідравлічні затискні пристрої. Одночасно через допоміжний контакт КМ5 вмикається реле KU, яке готує коло живлення кола керування і стає на самоблокування.

Для відтискання колони та свердлильної головки натискається кнопка SB2 "ВІДТИСК.", при цьому втрачає живлення реле KU, що робить неможливою роботу на верстаті при не затиснутих колоні та шпиндельній головці.

Керування двигунами ГП М1 і переміщення траверси М2 виконується за допомогою хрестового перемикача SА3, рукоятка якого має чотири положення: "ВЛІВО" (SА3-1), "ВПРАВО" (SА3-2), "ВВЕРХ" (SА3-3) та "ВНИЗ" (SА3-4).

Для обертання шпинделю вліво рукоятка перемикача SА3 встановлюється в ліве положення і вмикається контактор КМ1 і шпиндель обертається проти годинникової стрілки. При встановленні SА3 в праве положення вмикається контактор КМ2 і шпиндель обертатиметься за годинниковою стрілкою.

При встановленні SА3 в верхнє положення контактором КМ3 вмикається двигун М2. При цьому спочатку ходовий гвинт механізму переміщення обертається вхолосту, пересуваючи пов'язану з ним гайку, що приводить до відтискання траверси, а також замикається контакт SQ3 перемикача автоматичного затиску. Після чого відбувається підйом траверси.

При досягненні траверсою необхідного рівня рукоятку SА3 встановлюють в середнє положення; відключається КМ3, включається КМ4 і двигун М2 реверсується. Реверсування М2 необхідно для автоматичного затиску траверси завдяки переміщенню гайки в зворотному напрямку до положення затиску після чого контакт SQ3 розмикається і двигун М2 зупиняється.

Робота схеми при переміщенні вверх здійснюється аналогічно через перемикач SQ2.

Переміщення траверси в крайніх положеннях обмежується за допомогою кінцевих вимикачів SQ1 та SQ4.

Захист від КЗ в силових колах, колах керування і освітлення здійснюється запобіжниками FU1 - FU4. Двигун М1 захищений від перевантажень тепловим реле КК. Реле KU здійснює нульовий захист. Відновлення кола керування можливо тільки при повторному натиску кнопки "ЗАТИСК".

Тема 2.4. Електрообладнання і схеми керування фрезернимиі зубофрезерними верстатами.

1.Призначення, класифікація і будова фрезерних і зубофрезерних верстатів.

Фрезерні верстати призначені для обробки зовнішніх і внутрішніх плоских та фасонних поверхонь, прорізання канавок, нарізання різьби, зубів шестернів та ін.. Характерною особливістю верстатів фрезерної групи є робота обертовим багатолезовим інструментом - фрезою. Схема фрезерування приведена на рис.2.20



Рис.2.20. Схема фрезерування.

1 - вироб (заготовка).

2 - фреза.

Vz - швидкість різання.

Vп - швидкість подачі.

t - глибина різання.

S - переріз стружки.

Головним рухом в фрезерних верстатах є обертання фрези Vп, рухом подачі є поступове переміщення виробу Vп.

Фрезерні верстати поділяються на дві основні групи: 1) верстати загального призначення, до яких відносяться горизонтальні, вертикальні та поздовжньо- фрезерні; 2) спеціалізовані верстати - копіювально-фрезерні, зубофрезерні, різьбофрезерні та ін..

Вертикально-фрезерні і горизонтально-фрезерні верстати відрізняються між собою встановленням шпинделю, осі обертання яких розташовані, відповідно, або вертикально, або горизонтально.

Копіювально-фрезерні верстати призначені для обробки складних у просторі деталей методом копіювання по моделях.



Рис. 2.21. Зовнішній вигляд універсального

вертикально-фрезерного верстату

1 - основа;

2 - корпус з електрошафою;

3 - робочій стіл;

4 - фрезерна головка;

5 - шпиндель;

6 - двигун ГП;

7 - привод подачі;

8 - пульт керування;

9 - кінцеві вимикачі.

Рис. 2.22. Зовнішній вигляд горизонтально-фрезерного верстату

1 - хобот;

2 - підвіска;

3 - фрезерна оправка;

4 - фреза;

5 - шпиндель;

6 - вироб;

7 - робочій стіл;

8 - поворотна плита;

9 - салазки;

10 - консоль;

11 - станина.

Вимоги до електроприводу і схем керування фрезерних верстатів.

Діапазон регулювання кутових швидкостей шпинделю фрезерних верстатів складає від 20:1 до 60:1 при постійній потужності електродвигуна.

Змінювати кутову швидкість для визначеного режиму обробки не має потребу, тому використовується ступеневе регулювання головного приводу за допомогою коробки швидкостей. Гальмування головного приводу використовується, як правило, електричне (противключенням або електро- динамічне), тому що особливих вимог до тривалості пуску та гальмування не висувається.

Для верстатів малих і середніх розмірив в якості двигунів головного руху використовуються асинхронні короткозамкнені двигуни. Привод подачі таких верстатів в більшості випадків здійснюється від головного двигуна через багатоступеневу коробку подач, або від окремих асинхронних двигунів.

Головний привод важких поздовжньо-фрезерних верстатів виконується від асинхронних двигунів з фазним ротором або від короткозамкнених двигунів з можливістю переключення статорних обмоток з "зірки" на "трикутник" (з метою розвантаження цехової мережі від великих пускових струмів). Для приводів подачі, діапазон регулювання яких складає (40ч60):1, використовують двигуни постійного струму, керування якими здійснюється від тиристорних перетворювачів (ТП) або комплектний електропривод.

В допоміжних приводах фрезерних верстатів: приводи насосів охолодження, змащування і гідросистем, швидкого руху механізмів використовуються окремі асинхронні короткозамкнені електродвигуни.

Налагоджувальні режими здійснюються шляхом зміни передаточного числа редукторів відповідних приводів дистанційно електромеханічними пристро -ями або вручну за допомогою рукояток переключення.

Вимоги до систем керування є загальними як і для інших металообробних верстатів. Схеми керування також передбачають наявність блокіровок, які відповідно технологічним умовам роботи забезпечують необхідну послідовність включення окремих елементів електроприводів.

3.Розрахунок потужності двигунів електроприводів.

Потужність електродвигунів приводів механізмів визначається за єдиною методикою, яка приведена в Т.2.2. п.п.2, 3, 4.

4.Електроустаткування і схеми керування фрезерними верстатами.

Верстати фрезерної групи різних моделей мають ряд однотипних вузлів і подібні схеми керування електроприводами. Як приклад розглянемо схему вертикально-фрезерного верстату 6А59 з хрестовим робочим столом.

Склад схеми.

Силова частина:

М1 - електродвигун ГП;

М2 - електродвигун приводу подачі по осі "Х";

М3 - електродвигун приводу подачі по осі "У";

М4 - електродвигун приводу насосної станції охолодження;

TV1 - трансформатор схеми керування і місцевого освітлення;

VD1 - 4 - діодний міст живлення фрикційних електромагнітних муфт налагоджувального режиму;

YS1, YS2 - фрикційні електромагнітні муфти налагоджувального режиму;

EL1 - лампа місцевого освітлення.

Апарати керування:

SB1 - кнопка аварійної зупинки механізмів верстату;

SB2 - кнопка відключення живлення (зупинки) М1;

SB3 - кнопка включення живлення М1;

SB4 - кнопка пуску М1;

SB5 - кнопка зупинки М1;

SB6, SB7 - кнопки зупинки і пуску М2 в прямому напрямку;

SB8, SB9 - кнопки зупинки і пуску М2 в зворотному напрямку;

SB10, SB11 - кнопки зупинки і пуску М3 в прямому напрямку;

SB12, SB13 - кнопки зупинки і пуску М3 в зворотному напрямку;

SB14, SB15 - кнопки включення налагоджувального режиму;

SА1 - вимикач місцевого освітлення;

SА2 - перемикач ручного і автоматичного реверсування приводів подачі;

SА3 - вимикач насосу охолодження;

SQ1, SQ2 - кінцеві вимикачі обмеження руху і автоматичного реверсування приводу подачі по осі "Х";

SQ3, SQ4 - кінцеві вимикачі обмеження руху і автоматичного реверсування приводу подачі по осі "У";

КМ1 - контактор включення живлення статорної обмотки М1;

КМ2 - контактор включення статорної обмотки М1 на "зірку";

КМ3 - контактор включення статорної обмотки М1 на "трикутник";

КТ1 - реле часу запуску двигуна М1;

КМ4 - контактор пуску М2 на прямий хід;

КМ5 - контактор пуску М2 на зворотний хід;

КМ6 - контактор пуску М3 на прямий хід;

КМ7 - контактор пуску М3 на зворотний хід;

КМ8 - контактор пуску М4 насосу охолодження.

Апарати захисту:

QF1 - ввідний автоматичний вимикач;

QF2, КК1 - автоматичний вимикач і теплове реле в колі двигуна М1;

QF3, КК2 - автоматичний вимикач і теплове реле в колі двигуна М2;

QF4, КК3 - автоматичний вимикач і теплове реле в колі двигуна М3;

FU1 - FU3 - запобіжники в колі М4;

FU4, FU5 - запобіжники в колі первинної обмотки TV1;

FU6 - запобіжник в колі місцевого освітлення;

FU7 - FU8 - запобіжники в колі схеми керування;

FU9 - FU10 - запобіжники в колі керування налагоджувальним режимом;

Принципова електрична схема верстату приведена на рис.2.23.

Рис. 2.23. Схема електрична принципова фрезерного верстату 6А59

Завдання на самостійну роботу: Скласти опис електричної схеми фрезерного верстату 6А59 і відповісти на контрольні питання.

Контрольні запитання:

Який ріжучий інструмент використовується в свердлильних і фрезерних верстатах? В якому режимі працюють електродвигуни механізмів затиску радіально-свердлильного верстату?

Охарактеризуйте електропривод основних рухів в верстатах свердлильної і фрезерної груп.

Охарактеризуйте способи регулювання швидкості електроприводів верстатних механізмів.

Як зменшується навантаження на цехову електромережу при пуску двигунів значної потужності?

На електричній схемі рис.2.23. позначте виводи статорної обмотки.

Опишіть процес пуску двигуна ГП фрезерного верстату.

За допомогою яких апаратів відбувається автоматичне реверсування електроприводів подачі фрезерного верстату?

Тема 2.5. Електрообладнання і схеми керування поздовжньостругальними верстатами. Призначення, класифікація і будова поздовжньо-стругальних верстатів.

Поздовжньо-стругальні (поперечно)-стругальні верстати призначені для обробки різцями плоских горизонтальних і вертикальних поверхонь деталей великої довжини. На поперечно- стругальних верстатах обробляють невеликі деталі.

Стругальні верстати Поздовжньо- Поперечно- Довбальністругальні стругальні

...