close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Парафанго (обертывание для тела с парафином и грязью);pdf

код для вставкиСкачать
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Расчет мощности электроприводов
металлорежущих станков
1.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2. Строгальные станки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2.1. Технологический процесс обработки
детали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.2. Требования к электроприводу . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.3. Нагрузочная диаграмма и тахограмма механизма
передвижения стола . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.4. Расчет предварительной мощности
электропривода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.3. Токарные станки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.3.2. Описание технологического процесса . . . . . . . . . . . 27
1.3.3. Требования, предъявляемые
к приводам главного движения и подач . . . . . . . . . 30
1.3.4. Расчет составляющих сил резания . . . . . . . . . . . . . 33
1.3.5. Расчет скорости резания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.3.6. Расчет мощности электродвигателя главного
движения токарного станка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.3.7. Расчет мощности двигателя электропривода
продольной подачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.4. Фрезерные станки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.4.1. Общая характеристика и назначение . . . . . . . . . . . 45
1.4.2. Технологический процесс фрезерования . . . . . . . . 52
1.4.3. Расчет сил резания при фрезеровании . . . . . . . . . . 54
1.4.4. Требования к приводу подачи . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
441
О гл а в л е н и е
1.4.5. Нагрузочная диаграмма и тахограмма
электропривода подачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
1.4.6. Расчет предварительной мощности
электродвигателя механизма подачи . . . . . . . . . . . 64
1.4.7. Торцевое фрезерование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2. Подъемно-транспортные устройства
2.1. Электроприводы мостовых кранов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.1.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.1.2. Требования к электроприводам . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.2. Электропривод тележки мостового крана . . . . . . . . . . . . . 83
2.2.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.2.2. Нагрузочная диаграмма и тахограмма
механизма передвижения тележки . . . . . . . . . . . . . 85
2.2.3. Требования к электроприводу механизма
передвижения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.2.4. Расчет предварительной мощности
электропривода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.3. Электропривод механизма подъема . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.3.1. Требования к электроприводу . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.3.2. Нагрузочная диаграмма и тахограмма
технологического режима работы
привода подъема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.4. Лифты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.4.1. Назначение и область применения . . . . . . . . . . . . . 99
2.4.2. Режимы работы электропривода
и точный останов кабины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.4.3. Требования к электроприводу . . . . . . . . . . . . . . . . 113
2.4.4. Технологический режим работы лифта . . . . . . . . 119
2.4.5. Расчет предварительной мощности
электропривода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.5. Ленточные конвейеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.5.1. Назначение и области применения . . . . . . . . . . . . 124
2.5.2. Требования к электроприводу . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.5.3. Расчет мощности привода конвейера . . . . . . . . . . 129
2.5.4. Расчет дополнительных усилий
при пуске конвейера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
2.5.5. Волновые процессы, возникающие
в ленте при пуске конвейера . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.5.6. Износ и долговечность конвейерной ленты . . . . . 140
442
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
3. Расчет мощности электроприводов
кузнечно-прессовых установок
3.1. Общая классификация КШМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
3.2. Классификация кривошипно-шатунных прессов общего
назначения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
3.3. Области применения и устройство кривошипных
прессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.4. Технологический процесс и установки прессования . . . 150
3.4.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
3.4.2. Кривошипные горячештамповочные прессы . . . . 152
3.4.3. Требования к электроприводу механического
пресса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
3.5. Предварительный расчет мощности
электропривода пресса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
3.6. Определение энергии при графическом задании
нагрузки от хода ползуна пресса F(S) . . . . . . . . . . . . . . . 170
3.7. Определение энергии при аналитической форме
задания нагрузки от хода ползуна пресса F(S) . . . . . . . . 173
3.8. Коэффициенты полезного действия . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
3.9. Расчет момента инерции маховика . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
3.10. Автоматизированный расчет мощности КШМ . . . . . . . 178
4. Электропривод насосных установок
4.1. Классификация насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Принцип действия динамических насосов . . . . . . . . . . .
4.3. Принцип действия объемных насосов . . . . . . . . . . . . . . .
4.4. Достоинства и недостатки насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5. Технические характеристики насосов . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2. Технические характеристики
центробежных насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.6. Регулирование подачи насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7. Расчет мощности электродвигателя насоса . . . . . . . . . . .
186
190
194
197
200
200
202
211
214
5. Электропривод землеройных машин
5.1. Электропривод буровых установок . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
5.1.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
5.1.2. Технологический цикл работы
бурового станка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
5.1.3. Требования к электроприводу вращателя . . . . . . 232
О гл а в л е н и е
443
5.2. Критерии оптимизации режимов бурения . . . . . . . . . . .
5.3. Расчет оптимального значения мощности
электродвигателя привода вращателя . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. Электроприводы экскаватора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4.2. Общие требования, предъявляемые
к электроприводу главных механизмов
экскаватора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Электропривод подъема ковша карьерного
экскаватора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.1. Кинематическая схема лебедки подъема . . . . . . .
5.5.2. Требования к электроприводу подъема . . . . . . . .
5.5.3. Определение мощности двигателя подъема . . . . .
5.5.4. Расчет нагрузочной диаграммы и тахограммы
механизма подъема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.5. Расчет усилий в подъемном механизме . . . . . . . .
5.6. Электропривод напора экскаватора . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6.2. Требования к электроприводу напора . . . . . . . . . .
5.6.3. Расчет мощности электропривода напора. . . . . . .
5.7. Электропривод поворота экскаватора . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.2. Требования к электроприводу поворота
платформы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.3. Расчет мощности двигателя механизма
поворота платформы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.4. Расчет нагрузочной диаграммы привода
поворота платформы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7.5. Предварительная проверка электродвигателя . . .
5.8. Состояние и направления развития электроприводов
экскаваторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
238
246
246
250
253
253
255
256
257
259
263
263
264
265
268
268
269
270
273
278
279
6. Динамические свойства механической
части электропривода
6.1. Приведение кинематической схемы электропривода
к расчетной схеме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1. Приведение моментов инерции и масс к валу
двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.2. Приведение моментов и усилий к валу
двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.3. Расчет статического момента. . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.4. Приведение упругих деформаций . . . . . . . . . . . . .
289
289
290
290
291
444
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
6.1.5. Приведение жесткостей упругих связей . . . . . . . .
6.1.6. Расчет оптимального передаточного числа . . . . . .
6.1.7. Приведение параметров кинематической схемы
к валу электродвигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.8. Расчет ременной передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.9. Тележка мостового крана. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2. Расчет динамики МЧЭП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Использование уравнений Лагранжа . . . . . . . . . .
6.2.2. Частотный анализ динамики двухмассовой
МЧЭП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
292
293
295
296
298
301
301
306
7. Расчет статических характеристик
электропривода
7.1. Естественные механические и электромеханические
характеристики асинхронных двигателей . . . . . . . . . . .
7.1.1. Естественная механическая характеристика
асинхронного двигателя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.2. Естественная электромеханическая
характеристика тока статора . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1.3. Естественная электромеханическая
характеристика тока ротора . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Естественные механическая и электромеханическая
характеристики двигателя постоянного тока
независимого возбуждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3. Искусственные механические характеристики . . . . . . .
7.3.1. Точный останов исполнительного органа . . . . . . .
7.3.2. Система «тиристорный преобразователь
напряжения — асинхронный двигатель»
(ТРН-АД) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.3. Система «импульсный регулятор
сопротивления — асинхронный двигатель» . . . . .
7.4. Система «преобразователь частоты — асинхронный
двигатель» (ПЧ-АД) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.2. Закон постоянного полного потока
(IR-компенсация) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.3. Режим постоянного рабочего потока. . . . . . . . . . .
7.4.4. Режим постоянного абсолютного скольжения . . .
7.5. Расчет статических механических
и электромеханических характеристик
электропривода постоянного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . .
310
311
313
314
315
319
320
325
330
334
334
337
344
348
351
445
О гл а в л е н и е
7.5.1. Расчет статических механических
и электромеханических характеристик
электропривода по системе Г-Д . . . . . . . . . . . . . . . 351
7.5.2. Расчет электромеханических и механических
характеристик электропривода
по системе ТП-Д . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
8. Выбор схемы включения
электродвигателя
8.1. Тиристорный преобразователь напряжения —
асинхронный двигатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
8.2. Преобразователь частоты —
асинхронный двигатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
8.3. Преобразователи MICROMASTER,
MICROMASTER Vector и MIDIMASTER Vector . . . . . . . 374
8.3.1. Общая характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
8.3.2. Преобразователь частоты
MICROMASTER 420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
8.3.3. Преобразователь частоты типа
MICROMASTER 440 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
8.3.4. Обзор семейства инверторов MICROMASTER Vector
и MIDIMASTER Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
8.3.5. Принципы векторного управления . . . . . . . . . . . . 390
8.3.6. MICROMASTER и MICRO/MIDIMASTER Vector
в режиме U/f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
8.3.7. Интерфейсы пользователя. Связь, операторское
управление и визуализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
8.4. Преобразователи частоты MIDIMASTER Eco
и MICROMASTER Eco, Триол АТ02, ЭКТ2 . . . . . . . . . . . 400
8.4.1. Преобразователи частоты MICROMASTER Eco
и MIDIMASTER Eco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
8.4.2. Электропривод Триол АТ02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
8.4.3. Электропривод ЭКТ2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
8.5. Системы «управляемый преобразователь —
двигатель постоянного тока» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426
Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
Приложение 1. Рекомендации по оформлению курсового
проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
446
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
Приложение 2. Электродвигатели, применяемые в приводах
механизмов циклического действия . . . . . . . . . . . . . . . . 429
Приложение 3. Рекомендации по выполнению
электрических схем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Приложение 4. Справочные таблицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ш
ирокое внедрение электрического привода во все
отрасли промышленности и сельского хозяйства,
а также всевозрастающие требования к статическим и динамическим характеристикам электропривода предъявляют повышенные требования к эксплуатирующему персоналу и профессиональной подготовке студентов, которые в своей предстоящей деятельности будут заниматься
электрическим приводом. Важное место в этой подготовке занимает курсовое и дипломное проектирование, где
студент закрепляет полученные теоретические знания
и приобретает практические навыки расчета мощности
электропривода и выбора схемы управления им в зависимости от технологических требований и конструктивных
особенностей производственного механизма. Рекомендации по проектированию электропривода приводятся в нескольких разделах данного учебного пособия.
Учебное пособие построено таким образом, чтобы студент, изучающий материал, ознакомился с основными
положениями определения мощности электродвигателя,
режимом его работы, технологическими и конструктивными особенностями механизма, способами управления
электроприводом и схемными решениями реализации
этих способов.
Так, в первой главе приведены основные положения
методики расчета мощности электродвигателей силовых
электроприводов металлорежущих станков, во второй
главе аналогичный материал рассмотрен применительно
6
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
к подъемно-транспортным устройствам. В третьей главе
изложены сведения по методике расчета установок, технологический процесс которых связан с прессованием, в четвертой главе приведены методы расчета электроприводов
насосных установок. Вопросы определения мощности
электродвигателей для различных механизмов машин,
предназначенных для землеройных работ, рассмотрены
в пятой главе. В этих пяти главах приводятся примеры,
облегчающие усвоение предлагаемого материала.
В шестой главе рассмотрены динамические свойства
электроприводов с учетом особенностей механической
части производственных механизмов. Методам расчета
статических характеристик регулируемых электроприводов переменного и постоянного тока, а также их сравнительной оценке посвящена седьмая глава. И, наконец,
в заключительной главе применительно к ранее изложенным технологическим требованиям и конструктивным
особенностям механизмов рассмотрены современные системы управления электроприводами переменного и постоянного тока.
В учебном пособии приведены приложения, которые
будут полезны студенты при выполнении учебного проектирования.
1
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
МЕТАЛЛ
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ
СТАНКОВ
1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В
ажную роль в современном производстве играют металлорежущие станки. В связи с этим большое значение
имеет правильный выбор электродвигателя для приводов
этих станков, так как завышение мощности на несколько
киловатт приведет к большому перерасходу энергии в масштабах страны, что в настоящих условиях обернется снижением конкурентоспособности станков из-за большего
расхода энергии при прочих равных параметрах станка.
Металлорежущие станки могут быть классифицированы по различным признакам [1]:
1) в зависимости от технологического процесса, определяющего способ обработки, формы образуемой поверхности, характера движения, вида инструмента и заготовки станки подразделяют на группы, основными из которых являются станки строгальные, токарные, фрезерные,
сверлильно-расточные, шлифовальные;
2) по степени универсальности различают универсальные, специализированные и специальные станки;
3) универсальные станки (общего назначения) используются для обработки деталей широкой номенклатуры,
ограниченной лишь предельными габаритами, набором
инструмента и технологическими операциями;
4) специализированные станки используются для обработки однотипных деталей (труб, муфт, коленчатых валов и др.) в определенном диапазоне размеров.
Специальные станки применяют для обработки одной
определенной детали, реже — нескольких однотипных
деталей.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа