Агрегат подготовки холоднокатаных рулонов (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Тип станка (механизма), его основные технические данные

1.2 Кинематическая схема, назначение приводов

1.3 Циклограмма (последовательность операций), режимы работы главного привода

2 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ВЫБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА

2.1 Расчет мощности электродвигателя главного привода

2.2 Основные требования к системе электропривода

2.3 Выбор рода тока и напряжения и типа двигателя

2.4 Расчет механических характеристик выбранного двигателя, проверка двигателя

2.5 Анализ электропривода и системы управления им (достоинства и недостатки)

3 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ И АППАРАТУРЫ

3.1 Выбор проводов и питающих кабелей

3.2 Выбор защитной аппаратуры и аппаратуры управления

4 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Выбор преобразователя частоты, расчет характеристик двигателя

4.2 Выбор двигателя постоянного тока и тиристорного преобразователя

4.3 Определение параметров трансформатора, тиристоров, реактора

4.4 Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока

5 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

5.1 Описание работы схемы управления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Электромашиностроение – одна из ведущих отраслей машиностроительной промышленности. Процесс изготовления электрической машины складывается из операций, в которых используется разнообразное технологическое оборудование. При этом основная часть современных электрических машин изготавливается методом поточно–массового производства. Специфика машиностроения заключается главным образом в наличии таких процессов, как изготовление и укладка обмоток электрических машин, для чего применяется нестандартизированное оборудование, изготавливаемое обычно самими электромашиностроительными заводами.

Электромашиностроение характерно многообразием технологических процессов, использующих электрическую энергию: литейное производство, сварка, обработка металлов под давлением, резка и так далее. Предприятия машиностроения широко оснащены электрифицированными подъемно – транспортными механизмами, насосными и компрессорными установками.

Первостепенное значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и средство электрического управления. Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов, а также возрастающего применения электрического регулирования скорости приводов. Широко внедряются комплектные тиристорные преобразовательные устройства.

Все большее распространение получают новейшие средства электрической автоматизации технологических установок, машин и механизмов на базе полупроводниковой техники, высокочувствительной контрольно – измерительной и регулирующей аппаратуры, бесконтактных датчиков и логических элементов. Для управления технологическими процессами все чаще используются электронно-вычислительные машины.

В современных условиях эксплуатации оборудования требует глубоких и разносторонних знаний, а задачи создания нового или модернизации существующего электрифицированного технологического агрегата, механизма или устройства решаются совместными усилиями технологов, механиков и электриков. Требования к электрооборудованию вытекают из технологических данных и условий. Электрооборудование нельзя рассматривать в отрыве от конструктивных и технологических особенностей электрифицированного объекта, и наоборот. Поэтому специалисты в области электрооборудования промышленных предприятий должны быть хорошо знакомы как с электрической частью, так и с основами технологических процессов и конструкциями установок электронагрева и электросварки, металлообрабатывающих станков и машин.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение и устройство механизма

Агрегат предназначен для вырезки дефектных участков, обрезки концов, контроля толщины и стыковой сварки отдельных полос.

Размеры обрабатываемых рулонов:

- вес рулона от3,5 до30 тонн;

- внутренний диаметр 600 мм;

- наружный диаметр от1050 до 2300 мм;

- толщина обрабатываемых полос от 0,3 до 1,00мм;

Агрегат состоит из следующих основных узлов:

- разматывателя;

- гильотинных ножниц;

- стыкосварочной машины;

- моталки.

Передний и задний концы полосы обрезают до толщины не более 0,8 мм.( Для толщин 0,50 – 0,65мм ). Толщина полосы должна отвечать требованиям по отклонениям по толщине после прокатки, кроме переднего и заднего концов длиной до 10 метров. Утолщенные дефектные участки вырезают и полосу сваривают встык.

Рулон может состоять из полос, сваренных встык. Рулоны в обработку поступают со склада 04.

Технология обработки рулона:

- 1 входной рулон – 1 выходной рулон;

- до 5 входных рулонов – 1 выходной;

- 1 входной рулон – несколько выходных рулонов ( входной рулон считается не закончившимся, пока весь не сойдет с агрегата, выходной рулон меньше 1,5 тонн считается подмоткой и в производстве не учитывается);

- возможно снятие с разматывателя части рулона.

После обработки поступают на склад 05.

Приводы моталок служат для создания и поддержания постоянного натяжения и для намотки прокатываемой полосы.

Моталка состоит из электродвигателя, тормоза, муфты, редуктора и барабана

Таблица 1 – Основные технические данные механизма моталки

Наименование	Обозначение	Единицы измерения	Величина
Вес рулона	Gр	Н	245250
Вес барабана моталки	Gб	Н	11507,1
Предел текучести материала полосы	ds	H/	1060
Диаметр барабана	Dб	м	0,6
Диаметр рулона	Dр	м	2,3
Диаметр цапфы	dц	м	0,24
Скорость намотки полосы	u	м/с	5
Толщина полосы	h	мм	0,35
Ширина полосы	b	м	1250
КПД редуктора	hред	–––	0,9
Модуль упругости	E	Н×	200000
Маховый момент рулона		Н×	692831,3
Маховый момент барабана		Н×	2071,3

Натяжение полосы	Т	Н	18750
Передаточное число редуктора	i	–––	16

1.2 Кинематическая схема

Рисунок 1. Кинематическая схема. Привод моталки Агрегата подготовки холоднокатаных рулонов

1.3 Циклограмма (последовательность операций), режимы работы главного привода:

1 Заправка конца рулона;

2 Разжатие барабана на диаметр 600мм;

3 Натяжение полосы , за счет медленного вращения барабана;

4 Разгон рулона до скорости 5 м/с;

5 Наматывание рулона до диаметра 2300мм;

6 Торможение барабана за счет механического тормоза;

7 Разжатие конца рулона;

8 Снятие рулона с барабана.

Далее данный цикл повторяется. Так как время работы больше10 минут, привод работает в продолжительном режиме работы.

2 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК, ВЫБОР ЭЛЕКТРОПРИВОДА

2.1 Расчет мощности электродвигателя главного привода

Определяется момент, необходимый для создания натяжения полосы:

(2.1)

где Rб–радиус барабана моталки, м;

T–максимальное натяжение полосы, Н.

Согласно формуле (2.1):

Определяется момент, необходимый для пластического изгиба полосы:

(2.2)

где d_т – предел текучести материала полосы, МПа;

h - толщина полосы, мм;

b – ширина полосы, мм.

Согласно формуле (2.2):

Определяется суммарное усилие от веса барабана и веса рулона, Н,

(2.3)

где G_р - вес рулона, Н;

G_б - вес барабана, Н.

Согласно формуле (2.3):

Определяется момент трения в подшипнике вала барабана моталки:

(2.4)

где åP – суммарное усиление от веса барабана и веса рулона, кН

dц – диаметр цапфы вала барабана, м;

m - коэффициент трения в подшипниках, m = 0,05.

Согласно формуле (2.4):

Определяется расчетная мощность двигателя моталки:

(2.5)

где u - максимальная окружная скорость моталки, м/с,

R – радиус барабана, м;

h - КПД редуктора.

Согласно формуле (2.5):

2.2 Основные требования предъявляемые к системе электропривода

Выбор системы электропривода определяется нагрузкой двигателя, статическими свойствами электропривода, диапазоном и плавностью регулирования скорости или необходимости её стабильности, динамическими свойствами, точностью поддержания заданного режима.