Содержание 

 
 
Введение

 

      Целью данной курсовой работы является проектирование автоматизированного электропривода толкателя методической печи.

      За  последние годы значительно выросли  требования к техническому уровню и  качеству средств и систем автоматизации. Локальные системы автоматики объединяются в системы комплексной автоматизации, создаются автоматизированные системы управления электроприводом.

      Элементы  и системы электроавтоматики, например датчики первичной информации и  системы автоматического контроля технологических параметров, осуществляющие качественное преобразование сигналов, имеют на входе и выходе разные величины. Элементы и системы электроавтоматики, например электронные, полупроводниковые, магнитные и другие усилители и автоматические регулирующие устройства, осуществляющие количественное преобразование сигналов, имеют на входе и выходе различные значения одной и той же величины.

      Элементы  и системы автоматического электропривода разнообразны и отличаются по физической природе, принципам действия, схемам, конструкциям и пр. Система электроавтоматики — это совокупность объекта управления и электрического автоматического управляющего устройства, взаимодействующих между собой. Системы и устройства электроавтоматики выполняют такие задачи, как контроль, сигнализация, блокировка, защита и автоматическое управление. Устройства автоматического контроля определяют годность продукции и правильность протекания технологического процесса, обеспечение надежной и безаварийной работы оборудования и др.

      В данном курсовом проекте разработана схема автоматизации толкателя методической печи, подобрана соответствующая аппаратура управления, контроля и защиты.

 

       1 Описание рабочей  машины и ее  технологического  процесса, исходные  данные для проектирования 

      

 

Рисунок 1 – Кинематическая схема толкателя методической печи (1- печь, 2- заготовки в печи,  3-подающий рольганг, 4-опорный ролик, 5- заготовка, 6-реечная шестерня, 7- толкатель, 8-тормозной шкив, Р- редуктор, М- электродвигатель) 

          Толкатель предназначен для подачи очередной заготовки с рольганга 3 в печь 1 и для продвижения по полу печи всех лежащих в ней заготовок 2. После подачи рольгангом заготовки толкатель находится на расстоянии b от заготовки. Включается двигатель, толкатель подходит к заготовке и под нагрузкой на рабочей скорости перемещает заготовку на расстояние L до соприкосновения её с заготовками, лежащими в печи, а затем перемещает все заготовки вместе на ширину b одной заготовки. Последняя заготовка выталкивается с печи. После чего толкатель реверсируется и на скорости возвращается в исходной положение. 
 
 

 

      

      2 Расчет моментов  статических сопротивлений  и предварительный  расчет мощности  электродвигателя 

      Предварительный расчет мощности двигателя производится приближенно, поскольку на данном этапе проектирования неизвестна полная нагрузка двигателя. На основе исходных данных могут быть достаточно близко рассчитаны лишь статические нагрузки. Динамические же нагрузки, которые в значительной степени зависят от параметров двигателя, пока еще не известны.

      Наиболее  простой метод предварительного расчета мощности двигателя основан  на учете лишь статических нагрузок. При этом для эквивалентирования нагрузки нескольких участков нагрузочного графика (различающихся как значениями сил сопротивления, так и скоростями движения рабочей машины) используется метод среднеквадратичного момента. Из сказанного ясно, что такой расчет не может дать точного результата, получается лишь ориентировочное значение мощности двигателя, подлежащее в дальнейшем проверке.

      При задании допустимого ускорения  исполнительного органа рабочей  машины представляется возможным на стадии предварительного расчета мощности двигателя определить не только статические  нагрузки, но и часть динамических нагрузок электропривода, обусловленных изменениями скорости движущихся масс рабочей машины. 

      Рассчитаем  время разгона и торможения:

      

В прямом ходе

 
 
      

      

      

 
      

      

 
 
 
      

      

      

      

 

      

      

В обратном ходе

      

       
 
       
      

 
 
 

 
 

 
 
 
 
       
 
             
 
 
 
      

Расчет статических  моментов

 
 
 
 
      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      

Расчет статических  моментов в обратном направлении

 
      

      

      

      

      

      

      

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      

Расчет  моментов инерции и динамических моментов в прямом направлении

                               
      

 
      

 
 
 
      

      

 
 
 
      

      

 
 
      

 
 
      

 
 
      

      

 
 
      

      

 
 
 
        

Расчет  моментов инерции и динамических моментов в обратном направлении

 
      

      

      

      

      

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      

 Расчет среднеквадратичного момента

 
 
      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      На  основе полученных данных построим тахограмму, диаграмму статических моментов и нагрузочную диаграмму моментов, по которой определим режим работы привода: 

Рисунок 2 – Тахограмма

Рисунок 3 – Нагрузочная диаграмма моментов 
 

Как видим, режим работы двигателя – повторно-кратковременный  с   

 

3 Обоснование выбора  рода тока и  типа электропривода  

      Выбор рода тока и типа электропривода целесообразно производить на основе рассмотрения и сравнения технико-экономических показателей ряда вариантов, удовлетворяющих техническим требованиям данной рабочей машины.

      На  основании исходных данных и требований, предъявляемых к электроприводу, необходимо выбрать вариант электропривода, способный полностью выполнить требования и быть одновременно максимально экономичным.

      "Правила  устройства электроустановок" рекомендуют  выбирать двигатель следующим  образом: 

      Для привода механизмов, имеющих тяжелые условия пуска или работы либо требующих изменения частоты вращения, следует применять электродвигатели с наиболее простыми и экономичными методами пуска или регулирования частоты вращения, возможными в данной установке.

      Электродвигатели постоянного тока допускается применять только в тех случаях, когда электродвигатели переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик механизма либо не экономичны.

      Двигатели постоянного тока сложнее по конструкции, стоимость их выше, обслуживание тоже требует больших затрат. При повторно-кратковременном режиме работы с частыми пусками и торможениями рационально использовать двигатели повышенного скольжения.