Привод вспомогательных механизмов механических и гидравлических КШМ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

 

Выксунский филиал

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Электропривод кузнечно-штамповочных машин»

 

Руководитель

Мамаев В.М. /______________/

«_____» ___________________2010 г.

 

Выполнили:

Яшина О.С. /_____________/

Страхова С.С. /_____________/

Мальков С. /_____________/

«_____» ___________________2010 г.

 

Группа ПТК-07

 

Работа защищена _______________

с оценкой _____________________

 

 

Выкса

2010

Содержание

 

Введение. 2

1. Расчет требуемой мощности двигателя. 5

2. Выбор двигателя. 6

3. Электрическая схема подключения электродвигателя и описание принципа её работы.. 8

4. Методика расчета ременной передачи………………………………………………………9

 

5. Кинематический расчет……………………………………………………………………...12

 

6. Обоснование выбора электродвигателя. 14

Список используемой литературы.. 15

 

Введение

 

Электрический привод- электромеханическое устрой­ство, предназначенное для приведения в движение меха­низмов или машин, в котором источником механической энергии служит электродвигатель. Привод состоит из одного или нескольких электродвигателей, передаточного механизма и аппаратуры управления.

Исторически машину, в соответствии с назначением её основных частей , длитель­ное время ее рассматривали как бы состоящей из трех самостоятельных механизмов:

а) двигателя;

б) привода;

в) рабочего органа.

 

В настоящее время указанные три части машины конструктивно настолько объединены, что провести четкую границу между ними почти невозможно.

 

Современные кузнечно-штамповочные машины (КШМ) оснащаются преимущественно индивидуальным электроприводом. Это относится в равной степени как к механическим КШМ, так и к гидравлическим прессам с насосным приводом и молотам с пневматическим компрессорным приводом. Исключение составляют некоторые гидравлические прессы, использующие рабочую жидкость насосно-аккумуляторных станций, и паровоздушные молоты, питающиеся централизованно от заводских станций, причем в ряде случаев индивидуальный электропривод КШМ может быть и многодвигательным.

Электропривод КШМ можно разделить на следующие группы.

Главный привод механических машин, снабженных маховиками.

Главный безмаховиковый привод механических и гидравлических машин.

Привод насосов и компрессоров, используемый в насосных станциях и установках группового питания прессов.

Привод вспомогательных механизмов механических и гидравлических КШМ.

В большинстве отечественных кузнечно-штамповочных машин для главного привода используют трехфазные асинхронные электродвигатели различных модификаций, причем, как правило, при мощности привода до 75 кВт (а для привода насосов – до 200 кВт) применяют короткозамкнутые электродвигатели различных исполнений.

При мощности свыше 75 кВт предпочтительнее использовать асинхронные электродвигатели с фазным ротором.

Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором являются наиболее распространенными в приводе эксплуатируемых и выпускаемых КШМ.

Это объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе и низкой стоимостью в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, широкая номенклатура этих электродвигателей по мощности и частоте вращения, а также разнообразие исполнений позволяют сравнительно легко подбирать их для различных КШМ.

Характерной особенностью работы механических кузнечно-штамповых машин (прессов, автоматов, ГКМ, ножниц и др.) является резко пиковый характер нагрузки. В приводах этих машин необходимо искусственно увеличивать маховый момент привода путем установки специального накопителя энергии – маховика.

Это дает возможность выбирать мощность электродвигателя не по максимальной нагрузке, а по условиям нагрева, и возникающие пики перегрузки выравнивать за счет кинетической энергии, запасенной маховиком в период снижения нагрузки и холостого хода.

Отдача энергии маховиком происходит в результате некоторого снижения скорости системы. Эта энергия, как известно, зависит от момента инерции привода и изменения его скорости.

Поэтому одним из важных параметров приводных электродвигателей КШМ является их скольжение, определяющее возможность использования маховых колес.

В зависимости от характера нагрузочного графика и параметров привода находят оптимальное значение скольжения, которое дает наивыгоднейшее соотношение системы маховик-электродвигатель.

Для обеспечения этих условий в КШМ весьма широко применяют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели с повышенным скольжением единых серий АОС, АОС2, АИР, 4А, 5А,6А и некоторые другие, имеющие номинальное скольжение до 12 %.

Для приводов мощностью более 75 КВт увеличение скольжения достигается путем применения асинхронных электродвигателей с фазным ротором и постоянно включенной ступенью резисторов. В этом случае резисторы в роторной цепи электродвигателя выполняют одновременно две задачи:

1. Дают возможность в зависимости от характера рабочей операции установить необходимое скольжение, а следовательно, и оптимальный режим работы системы маховик-электродвигатель;

2. Улучшают пусковые условия при первоначальном разгоне маховика, что для ряда цеховых сетей является не менее серьезной проблемой даже при мощностях приводного электродвигателя менее 100 кВт.

Синхронные электродвигатели в КШМ используют очень редко, т.к. для работы в приводах с маховиками они непригодны. В приводах насосов и компрессоров для гидравлических прессов и насосных станций синхронные электродвигатели находят ограниченное применение (при мощностях свыше 200 кВт).

 

1. Расчет требуемой мощности двигателя

Исходные данные:

Скорость вращения асинхронного двигателя	n1 (c-1)	1500 об/мин
Скорость вращения кривошипа (число ходов пресса)	n2
Номинальное усилие пресса	PD (МН)
Работа деформации заготовки	AD (кДж)
Работа сил трения	Aтр (кДж)
Работа холостого хода (движение ползуна вверх)	Axx
Коэф. жесткости системы "пресс-инструмент"	C (МН/м)
Интенсивность работы пресса	р	0,6
Номинальная мощность	Pном, d30 (диаметр эл. двигателя), n1 (число оборотов)	взять из энергетического расчета
Передаточное число ременной передачи	i	1.8
Режим работы		Значительные колебания, нагр. кратковременное, пусковая нагрузка до 200%, работа двухсменная, класс ремня - второй
Коэф. упругого скольжения	ξ	0,01
Номинальная мощность, передаваемая одним ремнем	P0 (кВт)	0,5
Соединение «Звезда-треугольник»