Главная страница
Навигация по странице:

  • 1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 1.1 Назначение и технические характеристики токарно-винторезного станка 1К62

  • 1.2 Размещение электрооборудования станка

  • 1.3 Описание работы принципиальной электрической схемы

  • 2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Расчёт сечения провода по допустимой длительной токовой нагрузке при подключении токарно-винторезного станка 1К62 к линии сети

  • токарно-винторезный станок 1К62. Введение в 1778 г


    Скачать 0.86 Mb.
    НазваниеВведение в 1778 г
    Дата26.05.2023
    Размер0.86 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлатокарно-винторезный станок 1К62.doc
    ТипДокументы
    #1160728
    страница1 из 4
      1   2   3   4

    ВВЕДЕНИЕ

    В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа станков для нарезания резьб. В одном станке вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку.

    В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

    Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка. В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные станки сегодня.

    Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю панель станка, что сделало более удобным управление станком. Этот станок работал до 1909 г.
    В 1835 г. Д.Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарного оборудования.

    Во второй половине XIХ в. были введены элементы, обеспечивающие полную механизацию обработки - блок автоматической подачи по обеим координатам, совершенную систему крепления резца и детали. Режимы резания и подач изменялись быстро и без значительных усилий. В токарных станках имелись элементы автоматики - автоматический останов станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения.

    С.Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов.

    Поэтому, производственно–хозяйственная деятельность предприятий должна обеспечивается не только за счет использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов, большая роль здесь принадлежит основным фондам.

    Средства труда – станки, рабочие машины, передаточные устройства, инструмент, а материальные условия процесса труда –производственные здания, транспортные средства, которые человек помещает между собой и предметом труда и которые служат для него в качестве проводника его воздействий на этот предмет”'. Основные фонды народного хозяйства представляют собой важнейшую и наиболее быстро возрастающую часть национального дохода России. Объем основных фондов постоянно пополняется высоко производительными машинами и оборудованием за счет реконструкции и модернизации

    Основные средства играют огромную роль в процессе труда, они в своей совокупности образуют производственно–техническую базу и определяют
    производственную мощь предприятия.

    На протяжении длительного периода использования основные средства поступают на предприятие и передаются в эксплуатацию; изнашиваются в результате эксплуатации; подвергаются ремонту, при помощи которого восстанавливаются их физические качества; перемещаются внутри предприятия; выбывают с предприятия вследствие ветхости или нецелесообразности дальнейшего использования. Одним из показателей лучшего использования основных фондов является увеличение времени их работы путем сокращения простоев, повышения коэффициента сменности, повышения производительности на базе внедрения новой техники

    1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

    1.1 Назначение и технические характеристики токарно-винторезного станка 1К62

    Станок токарно - винторезный модели 1К62 предназначен для выполнения самых различных токарных работ, в то м числе для нарезания резьб: метрической, дюймовой, модульной, питчевой и архимедовой спирали с шагом 3/8 , 7/16, 8, 10, 12 мм. Условия эксплуатации – УХЛ-4 по ГОСТ 15150-69. Технические характеристики токарно-винторезного станка указаны в таблице 1
    Таблица 1 - Технические характеристики электрооборудования


    Наименование

    1К62

    Количество электродвигателей на станке:

    4

    Мощность электродвигателя главного привода, кВт:

    11

    Число оборотов электродвигателя главного движения, об/мин:

    1460



    Мощность электродвигателя быстрых ходов, кВт:

    0,6 или 0,75

    Число оборотов электродвигателя быстрых ходов, об/мин:

    1400



    Производительность электронасоса, л/мин:

    22



    Мощность двигателя электронасоса, кВт:

    0,12


    Число оборотов двигателя электронасоса, об/мин:

    2800



    1.2 Размещение электрооборудования станка
    Электрооборудование станка предназначено для подключения к трёхфазной сети переменного тока с глухозаземлённой или изолированной нейтралью. Основные параметры токарно-винторезного станка указаны в таблице 2
    Таблица 2 - Основные параметры электрооборудования станка.


    Напряжение, В

    Частота,

    Гц

    Потребляемая

    мощность,

    кВТ

    Сеть, В

    Цепи

    управления,

    В

    Цепи

    местного освещения,

    В

    Цепи

    сигнализации,

    В

    380

    110

    24

    22

    50

    12


    На станке установлены четыре трёхфазных асинхронных электродвигателя.

    Станина станка коробчатой формы, устанавливается на две пустотелые ножки. В левой ножке на плите, имеющей вертикальное перемещение для натяжения ремней, смонтирован электродвигатель главного привода.

    В правой нише станины размещен электродвигатель привода быстрых ходов суппорта.

    В левой нише станины установлен конечный выключатель SB6 для ограничения холостого хода главного привода. Для освещения рабочего места имеется светильник с гибкой стойкой типа СГС-1, смонтированным на каретке станка.

    В рукоятке фартука встроен конечный выключатель SB7 для управления электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта. На каретке установлена кнопочная станция «SB1, SB2» для пуска и остановки электродвигателя главного привода.

    С лицевой стороны шкафа управления установлены следующие органы управления:

    - трехфазный выключатель QF серии ПКВ-25-2-30-1 МРТУ 16-526 для подключения и отключения станка к питающей сети;

    - трехфазный выключатель SA для включения и отключения электродвигателя насоса охлаждения;

    - сигнальная лампа HL1 для сигнализации о включении электрооборудования.

    - указатель нагрузки РА, измеряющий нагрузку главного привода, имеет три шкалы: две белые и черную. Белая слева показывает недогрузку станка, черная нагрузку от 85 до 100% , белая справа показывает перегрузку.


    Таблица 3 - Электродвигатели


    Обозначение

    на схеме

    Назначение

    Тип

    Мощность, кВт

    Номинальный ток, А


    М1


    главный привод

    4А132М4

    11

    22


    М2


    быстрых ходов

    4АА80В4К

    0,75

    2,2


    М3


    электронасос

    ПА-22

    0,12

    0,4


    М4

    Электродвигатель

    установлен на насосной установке гидросуппорта


    АОЛ2-21-4


    1,1





    При подключении станка необходимо убедиться в соответствии напряжения и частоты питающей сети электрическим параметрам станка, указанным в таблице, находящейся на внутренней поверхности дверцы шкафа управления.

    Ввод проводов в шкаф управления выполняется снизу через отверстие. Ввод должен быть осуществлен изолированным 3-х жильным медным проводом ПРТО сечением 3х10 мм2 или с проводом с алюминиевыми жилами ПРТО 3х16 мм2

    В случае необходимости заземления станка стальной шиной используется специальный болт, расположенный на задней стороне станины под шкафом управления, при этом количество вводимых проводов сокращается на один

    В электросхеме станка предусмотрены следующие блокировки:

    1) пуск электродвигателя главного привода возможен только в нейтральном положении рукоятки управления фрикционными муфтами вращения шпинделя.

    2) отключение вводного выключателя при открывании двери шкафа управления.

    3) остановка электродвигателя главного привода при открывании защитного кожуха, прикрывающего сменные шестерни.

    4) запрещается пуск электродвигателя главного привода при разъединенном штепсельном разъёме гидростанции.

    Для осмотра и наладки электроаппаратуры под напряжением специалистами-электриками в электрошкафу установлено деблокирующее устройство.

    Деблокирование отключения вводного выключателя осуществляется воздействием на подпружинную скобу и шток путевого переключателя. Благодаря этому действию, путевой переключатель изменяет состояние контактов, скоба запирает его шток, а вводный переключатель получает возможность переключения станка к питающей сети при открытой двери шкафа управления.

    При запирании двери шкафа или ручном воздействии на шток путевого переключателя блокировка автоматически восстанавливается вследствие выталкивания сжатой пружинной скобы.



    1.3 Описание работы принципиальной электрической схемы

    Схема состоит из силовой цепи и цепи управления. В силовую цепь входит: автоматический выключатель QF; электродвигатели М1, М2, М3, М4; предохранители F1,F2,F3,F4,F5,F6 и тепловые реле КК1, КК2, КК3.

    В цепь управления входит: понижающий трансформатор Т, кнопка «Пуск» SВ5 и кнопка «Стоп» SВ4, магнитные пускатели КМ1 и КМ2 и реле времени КТ3. Индикаторная лампа HL1 и лампа местного освещения HL2 и предохранители F7, F8.

    Цепь управления питается от понижающего трансформатора с напряжением на вторичных обмотках 24В и 110 В.

    При нажатии кнопки «Пуск» SВ5 электромагнитный пускатель КМ1 срабатывает и своими силовыми контактами установленными в силовой цепи подает переменное напряжение 380 В через тепловое реле КК1 на электродвигатель главного привода М1. Двигатель начинает вращаться. При включении выключателя SA напряжение 380 В через предохранители F4, F5, F6 и тепловое реле КК2 подается на электродвигатель электронасоса М3, который начинает работать. Одновременно напряжение через предохранители F4, F5, F6 и тепловое реле КК3 поступает на электродвигатель гидронасоса суппорта М4, который начинает вращаться.

    При включении путевого выключателя SB7 срабатывает контактор КМ2, который своими силовыми контактами через предохранители F1,F2, F3 подает напряжение на электродвигатель быстрых ходов М2. Он начинает работать.

    При включении тумблера SB3 напряжение 24 В подается на осветительную лампу HL1, осуществляется освещение рабочего места. При включении выключателя QF загорается лампа сигнализации HL2.

    При нажатии кнопки SВ4 «Стоп» происходит обесточивание электромагнитного пускателя КМ1, который возвращается в исходное положение и отключает электродвигатель главного привода от сети. Одновременно с этим останавливаются электродвигатели М3 и М4.

    Шунтирование кнопки SВ5 осуществляется вспомогательным контактом КМ1, магнитного пускателя КМ1.

    Пуск электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки кнопочной станции QF, которая замыкает цепь катушки контактора КM1, переводя его на самопитание.

    Остановка электродвигателя главного привода М1 осуществляется нажатием кнопки кнопочной станции SB4.

    Управление электродвигателем быстрых перемещений каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на кнопочный выключатель SB7.

    Пуск и остановка насоса охлаждения М3 осуществляется переключателем SA. Работа электронасоса М3 сблокирована с электродвигателем главного привода М1 и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя КМ1.

    Для ограничения холостого хода главного привода в схеме имеется реле времени КТ3. В среднем положении рукоятки фрикциона (шпиндель не вращается) замыкается нормально-открытый контакт конечного выключателя SB6 и включается реле времени КТ3, которое через установленную выдержку времени отключает своим контактом главный привод.

    Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится плавкими предохранителями.

    Защита электродвигателей, кроме электродвигателя быстрого перемещения М2, от длительных перегрузок осуществляется тепловым реле КК1, КК2.
    Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного её отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

    2 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
    2.1 Расчёт сечения провода по допустимой длительной токовой нагрузке при подключении токарно-винторезного станка 1К62 к линии сети
    Для расчёта сечения проводов питающей линии необходимо знать расчётно- электрическую мощность потребляемую токарно-винторезным станком 1К62. Нагрузка на провода должна быть рассчитана достаточно, так как завышенная нагрузка приведёт к выбору провода большого сечения, а заниженная – меньшего сечения, что целом экономически невыгодно, так как возникнут потери электроэнергии и напряжения в проводах. Расчёт ведётся общепринятым методом.

    Установленная мощность токарно-винторезного станка 1К62:
    Ру = М12 + М­3 + М4
    где: М1 = 11000Вт – мощность электродвигателя главного привода;

    М2= 7500Вт – потребляемая мощность двигателя быстрых ходов;

    М3= 120Вт – потребляемая мощность двигателя электронасоса;

    М4= 1100Вт – мощность электродвигателя гидронасоса суппорта
    Ру = 11000 + 7500 + 120+1100 = 19720Вт
    Выбирается коэффициент спроса по таблице 1
    Таблица 1 - Коэффициент спроса для потребителей электроэнергии


    Наименование помещений и зданий, в которых прокладываются провода и кабели

    Величина коэффициента спроса, Кс

    Жилые дома, торговые помещения, мелкие мастерские, наружное и аварийное освещение


    1,0

    Библиотеки, столовые, административные здания

    0,9

    Большие производственные объекты

    0,95

    Средние производственные объекты

    0,85

    Лечебные, детские, учебные заведения, конторы

    0,8

    Подстанции

    0,6

    Склады, подвалы

    0,6



    Принимается коэффициент спроса, Кс = 0,95

    2.1.4.Расчётная мощность токарно-винторезного станка 1К62:

    Рр = Кс* Ру

    где: Кс = 0,95 – коэффициент спроса

    Ру = 19720 Вт – установленная мощность

    Рр = Кс* Ру =0,95 * 19720 =18734Вт

    2.1.5.Расчётный ток токарно-винторезного станка 1К62, который равен в данном случаи номинальному току, I р = I н:

    I р = Рр / Uнс

    где: Рр =18734Вт – расчётная мощность

    Uнс = 380В – номинальное напряжение трёх фазной сети

    I р = Рр / Uнс = 18734 / 380 =49,3А

    По таблице 2 выбирается сечение жил проводов для прокладки в одной трубе и тока 49,3А.
    Таблица 2 - Длительно допустимые токовые нагрузки, А, на провода с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией



    Сечение токопроводя - щей жилы, мм2




    Провода, проло-женные открыто


    Провода проложены в одной трубе



    Два провода



    Три провода



    Медные


    Алюминие-вые



    Медные


    Алюминие-вые



    Медные


    Алюминие-вые


    0,75

    15











    1

    17



    14



    13



    1,5

    23



    17



    15



    2.5

    30

    24

    24

    18

    22

    17

    4

    41

    32

    34

    25

    31

    25

    6

    50

    39

    41

    32

    37

    28

    10

    80

    55

    60

    45

    55

    42

    16

    100

    80

    75

    55

    70

    55

    25

    140

    105

    100

    75

    90

    70

    35

    170

    130

    120

    90

    110

    85

    50

    215

    165

    165

    125

    150

    115


    Выбираются три провода медные с сечением 10 мм2, проложенные в одной трубе или три провода алюминиевые с сечением 16 мм2, проложенные в одной трубе.
    Выбирается марка провода согласно таблице 3

    Таблица 3 - Данные установочных проводов


    Марка


    Конструкция провода


    Сечение

    токопроводящей

    жилы, мм2

    Количество жил


    Напря-жение,

    В

    ПР

    Провод с медной жилой, резиновой изоляцией, в оплётке из пропитанной противогнилостным составом хлопчатобумажной ткани



    0,75–120



    1




    660


    АПР

    То же, но токопроводящая жила алюминиевая


    2,5 – 400


    1



    660


    ПРГ

    То же, но токопроводящая жила состоит из многих скрученных вместе проволок


    0,75 – 400


    1



    660



    ПВ

    Провод с медной жилой, изолированной поливинилхлоридной изоляцией


    0,5 – 120


    1



    660


    АПВ

    То же, но с алюминиевой жилой

    2,5 – 120

    1

    660

    ППВ

    Провод плоский с 2 или 3 медными жилами, изолированными поливинилхлоридной изоляцией



    0,75 – 4


    2 – 3




    660


    Продолжение таблицы 3


    ППВС



    Провод плоский, изолированный поли-винилхлоридной изоляцией, но без разъединительной плёнки для скрытой прокладки


    0,75 – 2,5



    2 – 3



    660


    АППВС

    То же, но с алюминиевыми жилами


    2,5 – 6


    2 – 3

    660


    АППВ

    То же, но с разъединительной плёнкой


    2,5 – 6


    2 – 3


    660


    ПРТО



    Провод с медными жилами, резиновой изоляцией в общей хлопчатобумажной оплётке для прокладки в трубах



    1 – 120



    1 – 37



    660

    АПРТО



    То же, но с алюминиевыми жилами



    2,5 – 400

    1 – 4

    660


    Для прокладки в одной трубе выбирается 3-х жильный провод ПРТО-3×10 с медными жилами сечением 10 мм2 или 3-х жильный провод АПРТО-3×16 с алюминиевыми жилами сечением 16 мм2.
    2.2 Расчет токов плавких вставок предохранителей и их выбор
    При расчёте тока плавкой вставки предохранителя необходимо руководствоваться условиями:

    – если в линию включена силовая нагрузка, например электродвигатель, то номинальный ток плавкой вставки предохранителя Iвст должен быть равен или больше величины пускового тока I пуск электродвигателя, поделённой на 2,5

    .

    Iвст ≥ I пуск ∕ 2,5

    – должна быть соблюдена избирательность защиты линий, т.е. каждый предохранитель должен срабатывать только тогда, когда повреждение

    произойдёт на защищаемом им участке электропроводки. Обычно предохранители с плавкими вставками устанавливают в начале участка и при изменении сечения проводов.
    Расчёт ведём согласно методике, указанной в [6]

    Расчётный ток для трёх фазной четырёх и трёх проводной сети:
    Iр =
    где: Ру = М3 + М­4 =120 + 1100 = 1220 Вт – установленная мощность

    Кс = 0,95 – коэффициент спроса

    Uл = 380В – линейное напряжение

    М3= 120Вт – потребляемая мощность двигателя электронасоса

    М4= 1100Вт – мощность электродвигателя гидронасоса суппорта
    Iр = 1,85 А
    Пусковой ток электродвигателя главного привода токарно-винторезного станка 1К62:

    Кпуск = Iпуск / Iр

    откуда

    Iпуск = Iрпуск

    где: Кпуск = 4,8 – коэффициент пуска

    Iр = 1,85А – расчётный ток
    Iпуск = 4,8 * 1,85 = 8,88А
    Ток плавкой вставки предохранителя:
    Iвст ≥ I пуск ∕ 2,5 = 8,88 / 2,5 = 3,55А
    По шкале номинальных токов плавких вставок согласно таблице 4 принимается ток плавкой вставки: Iвст = 4 А.
    Таблица 4 - Данные для выбора плавких вставок предохранителей в силовых цепях


    Ток плавкой

    вставки,А

    Сечение проводов и кабелей,мм2

    Ответвление при прокладке их

    Магистрали при прокладке их

    открыто

    в трубах

    кабели

    открыто

    в трубах

    кабели

    4

    1

    1

    1







    10

    1,5

    1,5

    1,5







    15

    1,5

    1

    1,5

    1,5

    1,5



    20

    2,5

    1

    1,5

    2,5

    2,5



    25

    4

    1,5

    1,5

    4

    2,5

    1,5

    35

    4

    2,5

    1,5

    4

    4

    2,5

    60

    6

    4

    1,5

    6

    6

    4

    80

    10

    4

    2,5

    10

    10

    10


    По таблице 5 выбирается предохранитель.

    Таблица 5 - Технические данные некоторых плавких предохранителей


    Тип

    Номинальное напряжение, В

    Номинальный ток

    патрона, А

    Номинальный ток

    плавкой вставки, А

    ПР – 15

    220 и 500

    15

    6,10,15

    ПР – 60

    220 и 500

    60

    15,20,25,35,45,60

    ПР – 100

    220 и 500

    100

    60,80,100

    ПНБ5 – 380

    380

    100

    40.63,100

    НПР – 100

    500

    100

    60,80,100

    НПР – 200

    500

    200

    100,125,160,200

    НПН – 15

    500

    15

    6,10,15

    НПН – 60

    500

    60

    15,20,25,35,45,60

    ПНБ5 – 600/100

    600

    100

    63,100

    Ц – 14

    250

    10

    4,6,10

    Ц – 27

    500

    20

    4,6,10,15,20

    Ц – 33

    500

    60

    10,15,20,25,35,60

    ПН – 2

    600

    5

    0,15;0,25;0,5;1;4


    Предохранитель выбирается ПН –2 .

      1   2   3   4


    написать администратору сайта