Гидравлический пресс ЭО. Электрооборудование гидравлического пресса
 Скачать 70.86 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПЕРМСКОГО КРАЯ государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Пермский химико-технологический техникум» (ГБПОУ «ПХТТ»)
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Обучающийся группы Э-17-2 (Белоусов А.В.) Руководитель (Зеленин С.А.) 2020 ОглавлениеТребования к электрооборудованию 2 Устройство и назначение механизма 3 Описание принципиальной схемы 5 Расчет мощности электродвигателя и его выбор 7 Выбор релейно-контакторной аппаратуры 9 Выбор сечения кабелей 15 Расчет освещения помещения 16 Расчет аварийного освещения 20 Техника безопасности при обслуживании электрооборудования гидравлического пресса 21 Заключение 23 Список использованной литературы 23 Требования к электрооборудованиюОбщее для прессов. Прессы должны иметь ограничители хода ползунов и выталкивателей, которые исключали бы возможность их перемещения за конструктивно допустимые пределы. Прессы должны быть оснащены световыми сигнализациями: «Насос» для каждого привода и «Сеть», расположенными на главном пульте управления в другом удобном для визуального наблюдения месте. Специально для гидравлических прессов. Прессы должны оснащаться надёжными защитными устройствами, закрывающими рабочее пространство прессов. Прессы должны оснащаться устройством, препятствующим повышению высокого давления в гидросистеме при открытых защитных устройствах. Устройство и назначение механизмаГидравлический пресс представляет собой машину – практически статического дествия, которая совершает работу за счет энергии электродвигателя, приводящего в движение насос связаный с рабочим цилиндром пресса и системой трубопроводов.   Рис.1 принцип работы гидравлического пресса Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля, который утверждает, что давление (P) в ограниченном объеме, вызванное силой (F1), в области (A1), передается без уменьшения, вызывая силу (F2), в области (A2). Этот закон может применяться для увеличения небольшой силы путем соотношения площадей, чтобы дать большую силу F2 = F1 (A2 / A1). Гидравлический пресс состоит из основных компонентов, используемых в гидравлической системе, которая включает в себя цилиндр, поршни, гидравлические трубы и т. Д. Работа этого пресса очень проста. Система состоит из двух цилиндров, жидкость (обычно масло) заливается в цилиндр, имеющий небольшой диаметр. Этот цилиндр известен как рабочий цилиндр. Поршень в этом цилиндре сжимает жидкость, которая течет по трубе в больший цилиндр. Большой цилиндр известен как главный цилиндр. На поршень большего цилиндра оказывается давление, и под этим давлением он выталкивается. Сила, приложенная к жидкостям меньшим цилиндром, приводит к большей силе, когда она проталкивается в главный цилиндр. В качестве конкретного оборудования для расчета представлен пресс гидравлический для пластмасс 100тс П474А. Пресс гидравлический усилием 100 тонн модели П474А предназначен для прессования изделий из пластических масс методом формования, а так же для различных мелких штамповочных работ. Пресс можно использовать для изготовления: - Электротехнических изделий; - Тары; - Галантерейных изделий; - Предметов домашнего хозяйства и др.; Гидравлическая и электрическая схемы пресса предусматривают работу на следующих режимах: - Наладочном; - Полуавтоматическом без выталкивателя; - Полуавтоматическом с выталкивателем; - Полуавтоматическом с подпрессовками без паузы; - Полуавтоматическом с подпрессовками с паузой; - Полуавтоматическом с ручными подпрессовками; Описание принципиальной схемыСогласно функциональной схемы, необходимо сделать принципиальную электрическую схему гидравлического пресса. При этом необходимо учесть параметры питающей цепи и условия пожароопасности оборудования за счет использования в нем масла. Исходя из вышеперечисленного необходимо минимизировать использование напряжения свыше порога в 42В. В следствии этого выбираем напряжение управляющей сети равному 24В постоянного тока. Учитывая все требования получаем требуемую принципиальную схему. В данной схеме используется преобразователь частоты для управление оборотами двигателя, вращающий вал поршневого насоса. Это необходимо для регулирования нагнетаемого давления в гидравлической системе. Питается от сети 380В переменного тока. Управляется преобразователь частоты по средствам токового сигнала 4-20мА Подогрев прессом выполнен нагревательным элементом на нижней матрице. Поскольку данных о нагреве нет, то и расчета нагревающего элемента и его пускорегулирующей аппаратуры сделать не возможно и оборудование будет выбираться произвольным порядком. Управление подогревом будет выполнено через твердотельное реле. Которое будет управляться сигналом 4-20мА от контроллера. Панель управление необходима для задания параметров работы пресса. Питается от блока питания 220-24В. Передача настроек режима осуществляется по средствам разъёма Ethernet на контролер. Программируемый логический контроллер управляет процессом работы пресса с соблюдением настроек, для данной операции. В перечень настроек входит: наладочный режим, необходимость работы выталкивателя, необходимость подпресовки, длительность паузы, режимы работы (ручной и полуавтоматический), температура пресс-форм. Также имеются параметры усилия пресса, которые указываться в Кг/см2. Датчики давления контролируют необходимое давление в поршнях основного хода и выталкивателя. Также датчик SP1 контролирует остаточное давление сразу после насоса с целью предотвращения бросков давления на поршнях. Все датчики имеют обратную связь по средствам токового сигнала 4-20мА и питаться от блока питания 24В. Датчики температуры контролируют температуру масла в маслобаке и температуру подогрева пресс-форм. Сигнал отправляется на контроллер по токовой петле 4-20мА, который в свою очередь влияет на органы управления. В случае с температурой масла данная информация уходит на панель управления для отображения и при превышении заданного порога блокирует выполнение последующего цикла операций до момента снижения температуры ниже установленного порога. Расчет мощности электродвигателя и его выборДля расчета мощности электродвигателя требуется применение формулы расчета мощности электродвигателя для поршневого насоса.  Где: Q-производительность насоса в м3/с(для 140л/мин=0,003); А-работа сжатия до требуемого давления.(для 450кгс/см2=44,13); ŋк-индикаторный КДП насоса, равный 0,9-0,95;ŋп-КПД передачи, равный 0,9-0,95; Кз-коэффициент запаса, равный1,05-1,15  Теперь исходя из мощности, оборотов и напряжения электродвигателя производим выбор .данным параметрам удовлетворяет двигатель АИР315S8. Данные двигателя приведены в таблице Таблица №1 Параметры двигателя
Расшифровка условного обозначения: - АИР - обозначение серии 315- высота оси вращения двигателя в мм S – установочная длинна электродвигателя 8 – число полюсов Выбор релейно-контакторной аппаратурыДля выбора релейно-контакторной аппаратуры необходимо выдвинуть определенные требования для выбора. При этом у каждого оборудования есть специфические характеристики. Требования для преобразователя частоты: Питание сети 380В 50Гц Мощность 90кВт Наличия аналогового входа Исходя из следующих требований можно выбрать ПЧВ3-90К-В. Технические данные будут указаны в таблице Таблица №2 технические характеристики ПЧВ3-90К-В
Требования для твердотельного реле: Поскольку данных о температуре подогрева и параметров нагревательного элемента отсутствуют, мощность и токи принимаются произвольно. Наличие управляющего аналогового входа Исходя из требований, выбираем твердотельное реле для регулирования напряжения серии HD-2525.LA. подробные характеристики твердотельного реле представлены в таблице технических параметров HD-2525.LA Таблица №3 технических параметров HD-2525.LA
Требования для панели управления: Питание от сети напряжением 24В постоянного тока Наличие интерфейса Ethernet Под требования подходит сенсорный панельный контроллер с Ethernet СПК110. Подробные технические данные указаны в таблице Таблица№4 технические данные СПК110
Требования к программируемому логическому контроллеру: Питание от сети напряжения 24В постоянного тока Наличие интерфейса Ethernet Наличие не менее 5 аналоговых входов Наличие не менее 2 аналоговых выходов Наличие не менее 5 дискретных выходов Компания производитель «ОВЕН» Данным требованиям соответствует контроллер для средних систем автоматизации ПЛК160 [М02]. Таблица№5 технические характеристики ПЛК160 [М02]
Требования к датчикам давления: Питание от сети напряжения 24В постоянного тока Наличие аналогово выхода Соответствие измеряемому диапазону Требованиям параметров удовлетворяет датчик давления для силовой гидравлики NAH 8253 в модификации с датчиком до 500Мпа. Таблица№6 технические данные NAH 8253
Требования к датчикам температуры Питание от сети напряжения 24В постоянного тока Наличие аналогово выхода Соответствие измеряемому диапазону. Поскольку диапазон измерения не известен, данный параметр берется как произвольный Исходя из условий допускается использовать датчик температуры ОВЕН ДТСХХ5М. Подробнее про датчики в таблице технических характеристик. Таблица№9 технические характеристики ОВЕН ДТСХХ5М
Требования для блока питания: Входящее напряжение 220В Исходящее напряжение 24В постоянного тока Соответствие потребляемой мощности Для расчета мощности блока питания необходима суммарная мощность всех энергопотребителей сети 24В постоянного тока  Исходя из вышеперечисленного подходит блок питания БП120Б-Д9-24C. Подробные характеристики расписаны в таблице Таблица№7 технические характеристики БП120Б-Д9-24C
Выбор сечения кабелей1)Расчет сечения и выбор марки кабеля. Сечение провода трехжильного кабеля выберем из условия нагрева при протекании по нему электрического тока. Рассчитаем номинальный ток провода при работе электродвигателя в номинальных условиях:  где РН –номинальная мощность электродвигателя, кВт; U – номинальное напряжение электрической сети, В; η –значение КПД, относительные единицы. Из справочных материалов для кабеля, выбираем ближайшее большее значение допустимого тока Iдоп=180 А и соответствующее ему сечение S=70 мм2. Расчет освещения помещенияРасчет основного помещения 24м*14м*4 м Для всех помещений с высотой 4 м выбираю лампы ДРЛ. Выбираю светильники: для помещений выбираю светильник – РСП05 Рассчитываю освещенность для бойлерная, душевая, коридор, граверная и кабинет: определяем расчетную высоту:      Рассчитываем расстояние между светильниками:  мРассчитываем расстояние от стен:  Находим площадь помещения:  Определяем число рядов светильников в помещении:  Определяем число светильников в ряду:  Общее число светильников:  Определяем индекс помещения:  Следовательно,  25%Находим световой поток одной лампы:  Еmin- минимальная нормированная освещенность, 5 разряд – 150 лм; Кз– коэффициент запаса -1,5; 3015 S– площадь помещения - 12  ;Z–коэффициент поправки - 1,15; N– количество светильников - 2; Выбираю лампу ДРЛ 125 с Фл = 6000 Лм и Рл = 125 Вт  светильник РСП05-125.ДРЛ 125 Д - дуговая Р - ртутная Л – лампа РСП05-125 Р–ртутные типа ДРЛ С - подвесные П–для промышленных предприятий 05 –номер модификации 125 –мощность лампы, Вт 10.Определяем установившуюся мощность освещения помещения:  Расчет для остальных помещений провожу аналогично, все данные заношу в таблицу №8.
Выбор щитков. Выберем осветительные щиты. При выборе осветительного щита требуется выполнение условия: Iном.щ≥ I, где Iном.щ– номинальный ток осветительного щитка, А I – расчетный ток питающей линии.  1-5 = 250/1,7*380*0,45=0,85А 6-8=150/1,7*380*,0,45=0,51А 9-10=1000/1,7*380*,0,45=3,4А 11 = 1440/1,7*380*0,45=4,9А. 12. 250/1,7*380*0,45=0,85 Таблица № 9 с выбором щита освещения, автоматического выключателя и кабеля для основного освещения.
Расчет аварийного освещенияВ качестве аварийного освещения будем использовать лампы накаливания типа ЛН25 с Ф=220 лм и светильники типа НСП07. Норма освещения аварийного освещения составляет не менее 10% от нормы рабочего освещения: 𝐸=𝐸нор∗0,1=150∗0,1=15 лк Аварийное освещение выполним лампами накаливания.   Ip = Pуд/√3 *U*cosφ Ip = 25/1,73*220*0,28 = 023 А Расчет для остальных помещений провожу аналогично, все данные заношу в таблицу №10.
Таблица № 14 с выбором щита освещения, автоматического выключателя и кабеля для основного освещения.
Техника безопасности при обслуживании электрооборудования гидравлического прессаДля безопасности работ в электроустановках осуществляются организационные и технические мероприятия. Организационными мероприятиями являются: оформление работы нарядом или распоряжением; допуск к работе надзор во время работы оформление перерывов в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы. К техническим мероприятиям относятся: производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих ошибочному или самопроизвольному включению; вывешивание плакатов и при необходимости установка ограждений, присоединение к заземленным частям переносных заземлений, проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях, к которым должно быть присоединено переносное заземление; наложение заземлений Заключение В данной работе было рассчитано искусственное освещение цеха, выбраны светильники и лампы, рассчитано их количество и расположение. Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Список использованной литературы 1.Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. – Электроснабжение промышленных предприятий и установок. (1989) 2. Липкин Б.Ю. –Электроснабжение промышленных предприятий и установок. (1990) 3. ПУЭ 4. Шеховцов В.П. – Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. (2009) 5.Зимин, Преображенский, Чувашов «Электрооборудование промышленных предприятий установок издание» | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||