Модернізація токарно-гвинторізного верстата

1.3 Вимоги до освітлення

Оптимальна інтенсивність освітлення робочих місць визначається типом і характером робіт, що виконуються. Чим точніша робота, чим менше розмір деталей, чим більша запиленість простору, чим більша віддаленість, чим темніший фон, тим більшою і рівномірнішою повинна бути освітленість об'єкту. Так для робіт високої точності (об'єкт розрізнення має розміри 0,1?0,3мм) при малому контрасті об'єкту і фону освітленість повинна дорівнювати не менше 2000 Лк за умови освітлення люмінесцентними лампами. Для робіт невисокої точності (об'єкт розрізнення має розміри більше 10мм) незалежно від яскравості фону і контрасту найменший рівень освітлення становить 10 Лк.

На робочих місцях, крім загального, використовують місцеве освітлення, що покращує зорові умови роботи (комбіноване освітлення). Раціональність освітлення робочих місць забезпечується за умови достатнього його рівня, рівномірності, відсутності тіней і засліплюючої дії джерел світла, оптимального співвідношення між загальним та місцевим освітленням, контрастом, тощо. Інтенсивність загального освітлення повинна становити не менше 10% від нормованої. Раціональне освітлення приміщень є важливим показником культури виробництва, фактором підтримання стабільної працездатності людей та продуктивності праці.

Для створення таких умов зорової роботи, які б виключали можливість швидкого стомлювання очей, виникнення професійних захворювань, нещасних випадків та сприяли підвищенню продуктивності праці та якості випускаємої продукції, освітлення виробничих приміщень повинно відповідати наступним вимогам:

- створювати на робочий поверхні освітленість, що відповідає характеру зорової роботи і не є нижчою за встановлені норми;

- забезпечити достатню рівномірність та сталість рівня освітленості у виробничих приміщеннях, щоб уникнути частої переадаптації органів зору;

- не створювати засліплюючої дії від самих джерел світла та від інших предметів, що знаходяться в полі зору;

- не створювати на робочий поверхні глибоких та різких тіней *особливо рухомих);

- забезпечити достатній рівень освітлення для розрізнення деталей контрасту поверхонь;

Не створювати небезпечних та шкідливих виробничих факторів таких як шум, теплове та інше випромінювання, небезпека ураження струмом, пожежна небезпека, тощо;

- повинно бути максимально надійним і простим у експлуатації, економічним та естетичним.

1.4 Методи розрахунку освітлення

В курсовому проекті розрахунок буду проводити двома способами:

- методом коефіцієнту використання світлового потоку;

- методом питомої потужності.

Метод коефіцієнту використання світлового потоку застосовується для розрахунку загального рівномірного освітлення приміщень і цехів. При установці в приміщенні площею S (м²) n - світильників для створення найменшої освітленості E (Лк) з коефіцієнтом запасу k світловий потік F (Лм) лампи в кожному світильнику визначається за формулою

, Лм (1.1)

де К_u - коефіцієнт використання світлового потоку;

z - коефіцієнт мінімальної освітленості (від 1,1 до 1,3);

Е - нормована освітленість, Лк;

k - коефіцієнт запасу (від 1,1 до 1,3);

S - площа приміщення, м²;

N - кількість світильників.

За знайденим значенням F вибирається стандартна лампа, світловий потік якої повинен бути найближчим більшим до розрахункового. При неможливості вибору такої лампи корегується (збільшується) кількість світильників в ряду або рядів світильників.

При розрахунку освітлення, що виконаний рядами люмінесцентних світильників, під n формулі (1.1) варто розуміти кількість рядів, під F- сумарний світловий потік одного ряду. За знайденим значенням F виконується компонування ряду, тобто визначається світлотехнічно і конструктивно необхідна кількість та потужність світильників при використанні яких F є близьким до необхідного.

Коефіцієнт К_u практично визначається по таблицям у довідниковій літера-турі (наприклад таблиця 4.1 [3]) залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбитку стелі р_п і стін р_с , індексу приміщення, що визначається за формулою

(1.2)

де h - розрахункова висота підвісу світильника над рівнем робочої поверхні, м;

А - довжина приміщення, м;

В - ширина приміщення, м.

Метод питомої потужності - це найбільш простий з методів розрахунку, але найменш точний з усіх, тому застосовується при орієнтовних і приблизних розрахунках а також для розрахунку системи освітлення в допоміжних приміщеннях.

Метод дозволяє визначити потужність кожної лампи, що необхідні для створення в приміщенні нормованого рівня освітленості.

Між величиною освітленості й величиною питомої потужності є пряма залежність. Якщо потрібно визначити освітленість за умови заданої кількості світильників і величини освітлювальної площі, то завдання зводиться до визначення питомої потужності, величина якої для розрахунку наведена у

відповідних таблицях (залежно від рівня освітленості, площі приміщення, висоти підвісу, типу світильників і інших показників). Чим менше площа приміщення - тим вище точність розрахунку.

Величину питомої потужності визначають в залежності від розмірів приміщення, коефіцієнтів відбитку стін і стелі, величини необхідної освітленості по таблицям у довідниковій літературі.

1.5 Розрахунок освітлення

Метод коефіцієнту використання світлового потоку.

Метод коефіцієнту використання світлового потоку застосовується для розрахунку загального рівномірного освітлення приміщень і цехів. При установці в приміщенні площею S (м2) п - світильників для створення найменшої освітленості Е (Лк) з коефіцієнтом запасу k світловий потік F (Лм) лампи в кожному світильнику визначається за формулою

Лм (1.1)

Де - коефіцієнт використання світлового потоку;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості( від 1.1 до 1.3);

Е - нормована освітленість, Лк ;

К - коефіцієнт запасу( від 1.1 до 1.3);

S - площа приміщення;

N - кількість світильників.

За знайденому значенню F вибирається стандартна лампа, світловий потік якої повинен бути найближчим більшим до розрахункового. При неможливості вибору такої лампи корегується (збільшується) кількість світильників в ряду або рядів світильників.

При розрахунку освітлення, що виконаний рядами люмінесцентних світильників, під n у формулі (4.1) варто розуміти кількість рядів, під F- сумарний світловий потік одного ряду. За знайденим значенням F виконується компонування ряду, тобто визначається світлотехнічно і конструктивно необхідна кількість та потужність світильників при використанні яких F є близьким до необхідного.

Коефіцієнт Кu практично визначається по довідниках (наприклад таблиці 4.1 посібника) в залежності від типу світильника, коефіцієнтів відбитку стелі рп і стін рс, індексу приміщення, що визначається за формулою:

(1.2)

Де А - довжина приміщення, м;

В - ширина приміщення, м;

h - висота приміщення, м.

Розрахунок освітлення лампами ДРЛ для токарного цеху розмірами :

А=42м, В=18м, Н=6.5м;

Стіни і стеля темні, висота робочої поверхні1м. Мінімальний розмір об'єкту розрізнення 0.3мм.

Вибираємо емальований світильник «Універсаль» відповідно до висоти та умов приміщення.

1. Визначаємо розрахункову висоту підвісу світильника над робочою поверхнею приймаючи відстань від світильника до стелі hc=0.6 м за формулою

h=H-(hp+hc) м (1.3)

де H - висота приміщення, м ;

hp - висота робочої поверхні від підлоги, м;

hc - відстань від світильника до стелі, м.

h=6.5-(1+0.6)=4.9 м

Визначаємо відстань між світильниками, приймаючи по таблиці 4.3 найвигіднише відношення за формулою:

L=1.8*h (1.4)

де h - висота підвісу світильника над робочою поверхнею

L=1.8*4.9-8.82 м

Відстань між рядами світильників визначаємо по ширині смуги ,що освітлюється одним рядом:

b=1.2*h, м (1.5) де h - висота підвісу світильника над робочою поверхнею b=1.2*4.9= 5.88м

Другий метод розташування більш вигідний.

По таблиці 4.4 (методичка) вибираємо норму освітленості для даного виробництва за умови, що в цеху оброблюються з точністю 0,3 мм, що відповідає нормованій освітленості в 150 Лк і відповідно освітленості, що створюється світильниками загального освітлення 15 Лк, що становить не менше 10% від рівня нормованої освітленості.

Приймаємо коефіцієнт мінімальної освітленості z=1,3 та коефіцієнт запасу к=1,3.

Визначаємо показник приміщення за формулою (2.2):

По таблиці 4.1(методичка) визначаємо коефіцієнт запасу Ku=0,55 з урахування коефіцієнту відбитку 50%; 30%.

Знаходимо розрахунковий світловий потік однієї лампи за формулою (1.1) :

Лм

По таблиці 4.5(методичка) підбираємо найближчу за світловим потоком лампу :

ДРЛ50(15) , Fл=1800Лм.

Перераховуємо фактичну освітленість за формулою:

Лк (1.6)

де Ен - нормована освітленість, що створюється світильниками загального освітлення, Лк;

Fл - фактичний світловий потік лампи , Лм;

F_P - розрахунковий світловий потік однієї лампи, Лм.

Підставимо дані:

Лк

Що не менше необхідної величини.

Аналогічно розраховуємо кількість світильників для кімнати мастера і роздягальні.

А=6м; В=3м; Н=4,7м

1. Для кімнати мастера ми проводили наступні розрахунки:

h=H-(hp+hc)=4,7-(1+0,6)=3,1м

L=1,8*h=1,8*3,1=5,58

b=1,2*h=1,2*3,1=3,72

Розташування ламп:

Для такого випадку Ku=0,24, отже

Лм

По розрахованим даним вибираємо лампу типу ЛД-20, на 760 Лк

Лк

Що не менше потрібного мінімального значення.

2.Аналогічні розрахунки проводимо для роздягальні.

А=6м; В=6м; Н=4,7м

h=H-(hp+hc)=4,7-(1+0,6)=3,1м

L=1,8*h=1,8*3,1=5,58

b=1,2*h=1,2*3,1=3,72

Розташування ламп:

Для такого випадку Ku=0,3, Отже

Лм

По розрахованим даним вибираємо лампу типу ЛБ-30, на 1740Лк

Лк

Що не менше мінімального значення.

Таблиця 1.2 - Результати розрахунків освітлення в основних приміщеннях

Вибрані лампи підходять для використання у цих приміщеннях.

1.6 Розрахунок освітлення в допоміжних приміщеннях

Розрахунок освітлення допоміжних приміщень, до яких відносяться: склад зоготовок, туалет, душ проводимо методом питомої потужності.

Для створення потрібної освітленості 20 Лк в туалеті розмірами 6х3х3м використовуємо дві лампи розжарювання. На рисунку 1.4 показаний план розміщення світильників.

Знаходимо потужність однієї лампи за формулою

Рл = S*W/n, Вт (1.7)

де S - площа приміщення, м²;

n - кількість світильників;

W- питома потужність, Вт/м².

визначаємо площу приміщення :

S=A*B м²

А- довжина приміщення;

В - ширина приміщення;

Підставляючи значення, отримуємо

Рл = 18* 7,7/2 = 69,3 Вт

Підбираємо по таблиці 8 [2] найближчу більшу по світловому потоку лампу потужністю 60 Вт типу НБ 220 - 75, яка дає світловий потік Fл = 840 Лм.

Перераховуємо фактичну освітленість при обраній потужності лампи для туалету

E=Eн*Рл/Рp,Лк (1.8)

де Ен - нормована освітленість, що створюється світильниками загального освітлення, Лк;

Рл - прийнята потужність лампи, Вт;

Рp - розрахункова потужність однієї лампи, Вт.

Підставляючи значення, отримуємо

Е = 20*75/69,3 = 21,6 Лк

що задовольняє вимогам.

Розрахунок освітлення інших допоміжних приміщень проводимо аналогічно і результати заносимо до таблиці розрахунків 1.3

Таблиця 1.3 - Розрахунок освітлення допоміжних приміщень

2. Спеціальна частина

2.1 Вимоги до електроустаткування і електроприводу

Потреба підприємств у трифазних асинхронних двигунах покривається в основному двома серіями електродвигунів - 4А та АІР. У кожній серії є тисячі типорозмірів електродвигунів. Тому перед споживачами цих двигунів завжди виникає непросте питання правильності вибору електродвигуна із цілого ряду найважливіших параметрів. До них, у першу чергу, можна віднести: число фаз, напруга й частоту мережі, номінальну потужність, частоту обертання, з'єднання обмоток, тип ротора (короткозамкнений або фазний), монтажне виконання, ступінь захисту від впливу навколишнього середовища, кліматичне виконання, основне виконання двигуна, електричні модифікації або спеціалізовані виконання (за умовами навколишнього середовища, по точності настановних розмірів) та інші. Надійність роботи електродвигунів у значній мірі залежить від правильності їх вибору.

Електрообладнання поділяють на силове та освітлювальне. Силове охоплює всі види ЕП, виключаючи призначені для освітлення. Тому при проектуванні цехового електропостачання промислових підприємств розрахунки і креслення силового та освітлювального електроустаткування виконуються окремо. Окремими етапами ведеться й монтаж силових і освітлювальних електроустановок.

2.2 Режими роботи електродвигунів

Розрізняють три основних режими роботи електродвигунів: довготривалий, короткочасний і повторно-короткочасний.

У короткочасному режимі за час роботи двигун не встигає досягнути сталої температури, а під час паузи він охолоджується до температури навколишнього середовища. Наприклад, двигуни жалюзі вентиляційних систем, пересування упору ножиців, двигуни засувок, тощо.

У тривалому режимі період роботи настільки великий, що температура двигуна досягає свого сталого значення. Наприклад, двигуни довгостроково працюючих вентиляторів, конвеєрів, насосів, перетворювачів, та інших агрегатів.

У повторно-короткочасному режимі за час роботи двигун не встигає нагрітися до сталої температури, а за час паузи, протягом якої він відключається від мережі, охолонути до температури навколишнього середовища. При тривалості циклу 10 хвилин можна в розрахунках нагрівання враховувати середню сталу температуру, нехтуючи коливаннями її за час навантаження і пауз. У такому режимі працюють більшість двигунів кранів, ліфтів, металорізальних верстатів.

У вибраного двигуна постійна часу нагрівання повинна бути більше часу роботи під навантаженням.

Перетворення споживаної двигуном електричної енергії в механічну супроводжується її втратами. Вони складаються із втрат: на подолання сил тертя у підшипниках; в стальних листах осердя статора і ротора, обумовлених гістерезисом і вихровими струмами; в обмотках статора і ротора. Всі втрати енергії в двигуні виділяються у вигляді тепла, що призводить до його нагрівання.

Температура нагрівання з часом зростає нерівномірно. Спочатку тепло майже повністю витрачається на підвищення температури двигуна і тільки незначна його частина віддається у навколишнє середовище. Тому температура двигуна в цей час швидко зростає. Але одночасно збільшується тепловіддача в навколишнє середовище, тому підвищення температури сповільнюється і настає момент, коли все тепло, яке виділяється в двигуні," віддається в навколишнє середовище. В електродвигунах малої і середньої потужності стала температура встановлюється через півтори-дві години після початку роботи.

2.3 Вибір двигуна подачі

Двигун працює в короткочасному режимі роботи, що показано на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 - Навантажувальна діаграма короткочасного режиму

Потужність на валу двигуна в період навантаження визначається за виразом

P_н = 0,105*М_с*n₂*10^-3, кВт (2.1)

де М_с - статичний момент на валу, Нм;

n₂ - швидкість обертання валу двигуна, об/хв.

Оскільки двигун працює в двох режимах навантаження то розраховуємо навантаження на валу в кожному режимі:

P_н = 0,105*35*910*10^-3 = 3,34 кВт

P_н = 0,105*30*920*10^-3 = 2,89 кВт

Визначаємо еквівалентне значення потужності за формулою:

, кВт (2.2)

де t_і - тривалість відповідного інтервалу часу, хв;

М_і, І_і, Р_і - величина навантаження (залежить від виду завдання);

t_п - тривалість часу паузи за цикл, хв.

(2.3)

З урахуванням короткочасного режиму попередньо вибираємо по таблиці

9,6(3) трифазний АД типу 4А90В6У3, де P=1,5 кВт, з=75%; n1=1000 об/хв;

сosц=0,74; л=2,2; s=6,4%

Визначаємо швидкість обертання двигуна під час навантаження:

n2=n1(1-s), об/хв (2.4)

де n2-швидкість обертання двигуна в режимі навантаження;

n1-швидкість обертання двигуна в режимі холостого ходу;

s - ковзання.

n2=1000(1-0,064)=936об/хв,

Номінальний навантажувальний момент двигуна визначаємо за формулою:

, Нм (2.5)

де P_ном - номінальна потужність, кВт;

n_ном - номінальна швидкість обертання, об/хв.

М = 9,55*10³ *1,5/936 = 15,3 Нм

По робочих характеристиках двигуна (рисунок 3(4)) визначаємо значення:

з=76%; сosц=0,74; що відповідає навантаженню P=1,5 кВт.

Перевантажувальна здатність двигуна при навантажувальному моменті на валу Мс = 35Нм визначається за формулою

(2.6)

де л_м - перевантажувальна здатність двигуна по моменту;

М_ном - номінальний момент на валу, Нм;

М_с - навантажувальний момент на валу, Нм.

Перевантажувальна здатність не задовольняє вимогам навантаження (0,96 < 1,4).

Оскільки даний двигун не підходить то вибираємо двигун типу 4А100В6У3, де P=2,2 кВт, s=5,1%, сosц=0,73, л=2,2; з=81%.

За аналогічними формулами визначаємо відповідність даного двигуна:

1. n2=1000(1-0,081)=919об/хв,

2. М = 9,55*10³ *2,2/919 = 22,86 Нм

По робочих характеристиках двигуна визначаємо: з=78%, сosц=0,74, P=2,2 кВт.

3.

1,46>1,4, отже перевантажувальна здатність вибраного двигуна задовольняє вимогам.

Втрати двигуна в номінальному режимі визначається за формулою

, кВт (2.7)

де P_ном - номінальна потужність двигуна, кВт;

з_ном - номінальний коефіцієнт корисної дії (ККД) двигуна.

кВт

Втрати двигуна в режимі навантаження складають:

, кВт (2.8)

де P_н - потужність на валу двигуна в період навантаження, кВт;

з_н - ККД двигуна під час навантаження.

, кВт

Постійна (стала) часу нагрівання двигуна, що працює в короткочасному режимі визначається за формулою

, хв . (2.9)

де t_н - час роботи двигуна, хв.;

УP_н- втрати двигуна під навантаженням, кВт;

P_ном - втрати двигуна в номінальному режимі, кВт.

, хв.

Струм в обмотці статора двигуна при навантаженні визначається за формулою

(2.10)

де P_н - потужність на валу двигуна в період навантаження, кВт;

u1 - номінальна напруга, В ;

з_н - ККД двигуна при навантаженні;

cosц_н - коефіцієнт потужності двигуна під навантаженням;

Струм в обмотці статора двигуна при номінальному навантаженні визначається за формулою

, А (2.11)

де P_н - номінальна потужність двигуна, кВт;

u₁ - номінальна напруга, В;

з_ном - номінальний ККД двигуна;

cosц_ном - номінальний коефіцієнт потужності двигуна.

Припустима тривалість роботи у такому режимі визначається за формулою

, хв. (2.12)

де Т_н- постійна часу нагрівання двигуна, хв.;

I_н - навантажувальний струм двигуна, А;

I_ном - номінальний струм двигуна, А.

хв

Так як t_н<t_доп, то попередньо обраний двигун 4А100В6У3 можна використовувати у короткочасному режимі з таким навантаженням.

2.4 Вибір двигуна шпінделя

Двигун працює в повторно-короткочасному режимі роботи, як показано на рисунку 1.2.

Рисунок 1.2- Навантажувальна діаграма двигуна

При цьому період навантаження t_н=5хв, а період відключення (паузи) t_п=5хв. Статичний момент навантаження на валу двигуна дорівнює Мс= 44,8 Нм при частоті обертання валу n₂ = 1450 об/хв. Перевантажувальна здатність двигуна повинна бути не менш 1,3. Живляча мережа трифазна, напругою 380В.

Відносну тривалість включення знаходимо за формулою

, % (2.13)

де t_н - час навантаження, с;

t_п - час паузи, с .

%

Розрахункова потужність двигуна при тривалому режимі роботи визначається за формулою (2.1)

P_рас = 0,105*75*1400*10^-3 =11 кВт

P_рас = 0,105*60*1460*10^-3 =9,1 кВт

P_рас = 0,105*40*1490*10^-3 =6,2 кВт

Оскільки двигун працює в трьох режимах то визначаємо еквівалентну потужність двигуна:

Розрахункова потужність двигуна при повторно-короткочасному режимі роботи

P_рас= , кВт (2.14)

де P_рас - розрахункова потужність двигуна при тривалому режимі роботи, кВт;

ПВ - фактична тривалість включення двигуна, %;

ПВст - стандартна тривалість включення двигуна для режиму роботи по каталогу (довіднику), %.

кВт

Приймаємо трифазний асинхронний двигун типу 4А112М4У3 відповідно до таблиці 12[1] з наступними номінальними показниками;

Р_ном = 5,5 кВт, S_ном = 5%, n_хх = 1500 об/хв., з_ном = 0,855, , cosц_ном = 0,86,

Визначаємо швидкість обертання валу двигуна при навантаженні:

n2=1500(1-0,05)=1425об/хв

Номінальний навантажувальний момент двигуна визначається за формулою (2.2)

Нм

Перевантажувальна здатність двигуна при навантажувальному моменті Мс=75 Нм визначається за формулою (2.3)

Перевантажувальна здатність двигуна не задовольняє вимогам навантаження (1,07 < 1,3), отже з двигун типу 4А112М4У3 неможна використовувати у повторно-короткочасному режимі. Вибираємо двигун типу 4А132В4У3, Р_ном = 7,5 кВт, S_ном = 3%

n_ном = 1500 об/хв., з_ном = 0,875, cosц_ном = 0,86

Визначаємо швидкість обертання валу двигуна при навантаженні:

n2=1500(1-0,03)=1455об/хв

Номінальний навантажувальний момент двигуна визначається за формулою (2.2)

Нм

Перевантажувальна здатність двигуна при навантажувальному моменті Мс=75 Нм визначається за формулою (2.3)

Перевантажувальна здатність двигуна задовольняє вимогам навантаження (1,44 > 1,3), отже з двигун типу 4А132В4У3можна використовувати у повторно-короткочасному режимі.

2.5 Вибір двигуна насосу

Двигун працює в довготривалому режимі роботи,

Визначаємо еквівалентне значення моменту за формулою:

де М1- величина навантаження ( залежить від завдання);

t1- тривалість одного інтервалу;

tn- тривалість часу паузи за цикл.

При цьому період відключення статичний момент навантаження на валу двигуна дорівнює Мс =7,03 Нм при частоті обертання валу n₂ = 2750 об/хв. Перевантажувальна здатність двигуна повинна бути не менш 1,8. Живляча мережа трифазна, напругою 380В.

Таблиця 2.5 Величина навантаження двигуна:

Визначаємо значення потужності на валу двигуна за формулою (2.1) для першого інтервалу:

P1 = 0,105*10^-3*5*2750 = 1,44 кВт

для другого інтервалу:

P2=0,105*10^-3*8*2720=2,28 кВт

Визначаємо попереднє значення розрахункової потужності двигуна як середнє арифметичне за формулою:

, кВт (2.15)

де Р₂₁,Р₂₂…Р_2п - значення споживаної потужності у відповідні проміжки часу, кВт;

nt - число інтервалів часу

З урахуванням запасу потужності визначаємо попереднє значення номінальної потужності двигуна за формулою:

Р_ном =К*Р_расч , кВт (2.16)

де К - коефіцієнт запасу (приймаємо К= 1,1);

Р_расч - попередня розрахункова потужність двигуна, кВт.

Р_ном = 1,1*1,86 = 2,79 кВт

Виходячи з цього попередньо вибираємо за таблицею П.6.9[2] трифазний асинхронний: двигун типу 4А80В2УЗ з наступними номінальними даними;

Р_ном = 2,2 кВт, n_хх = 3000 об/хв., з_ном = 0,83 , s=5%, cosц_ном = 0,87,

Визначаємо швидкість обертання валу двигуна при навантаженні:

n2=3000(1-0,05)=2850об/хв

По універсальним характеристикам двигуна серії 4А визначаємо ККД і коефіцієнт потужності, для заданих інтервалів навантаження:

Струм, що проходе в обмотці статора двигуна при навантаженні Рн = 1,44 кВт визначається за формулою:

, А (3.17)

де P_2x - потужність у відповідний проміжок часу, кВт;

U1 - номінальна напруга, В;

з_х - значення ККД для заданих інтервалів навантаження;

cosц_1x - значення коефіцієнта потужності для заданих інтервалів навантаження.

Знаходимо еквівалентне значення струму в обмотці статора

, А (3.18)

де I_1x - струм статора для відповідного проміжку часу, А;

t_x - задані значення інтервалів часу, хв.

Струм, що проходе в обмотці статора двигуна при навантаженні Рн = 2,28 кВт визначається за формулою:

Так як I_экв< I_1ном, то попередньо обраний тип двигуна задовольняє режиму роботи виробничого механізму по струму.

Знаходимо номінальний навантажувальний момент двигуна за формулою (2.2)

Визначаємо перевантажувальну здатність двигуна при найбільшому навантаженні (М_с = 50 Нм) за формулою (2.3)

Перевантажувальна здатність двигуна перевищує необхідну за умовою роботи перевантажувальну здатність (2,101 >1,80).

2.6 Вибір пускорегулюючої апаратури

Для керування роботою електродвигунів використовують контактори і магнітні пускачі.

Контактором називається апарат, що приводиться в дію електромагнітом, включення і відключення якого можна виконувати дистанційно за допомогою кнопок управління.

Магнітні пускачі призначені для дистанційного керування асинхронним електродвигуном з короткозамкненим ротором потужністю до 100 кВт; для запуску безпосереднім включенням до мережі і зупинки електродвигуна; для запуску, зупинки і реверса електродвигуна. В виконанні з тепловим реле пускачі також захищають електродвигуни від перевантажень. Магнітні пускачі вибирають по номінальному струму двигуна.

Для двигуна короткочасного режиму роботи вибираємо за таблицею 3.6 [2] реверсивний магнітний пускач типу ПМЛ-1200.

Для двигуна повторнокороткочасного режиму роботи визначаємо номінальний струм двигуна за формулою

,

по розрахованому струму вибираємо магнітний пускач типу ПМЛ-2200 за таблицею 3.6[2].

Для двигуна довготривалого режиму роботи вибираємо за таблицею 3.6[2] нереверсивний магнітний пускач ПМЛ-1200.

2.7 Розрахунок та вибір запобіжників для двигунів М1, М2, М3

По номінальному струму визначаємо пусковий струм двигунів для токарно-гвинторізного верстата. Результати розрахунків заносимо до таблиці 2.1.

Iп = лI * Iном, А (2.17)

де лI - кратність струму;

Iном - номінальний струм двигуна, А.

Підставляємо дані:

1. Iп=6*5.66=33.96А;

2. Iп=7.5*15.2=114А;

3. Iп=7*4.24=29.68А;

Струм плавкої вставки знаходили за формулою

Iвст. = Iп/2,5, А (2.18)

де Iп - пусковий струм двигуна

Івст=33.96/2.5=13.58А - двигун супорту;

Івст=114/2.5=45.6А - двигун подачі;

Івст=29.68/2.5=11.87А - двигун насосу;

Для двигуна короткочасного режиму роботи вибираємо за таблицею 3.5 [2] запобіжник типу НПН-15 на номінальний струм плавкої вставки 15 А.

Для двигуна повторно-короткочасного режиму роботи вибираємо (таблиця 3.5 [2]) запобіжник типу НПН-60М на номінальний струм плавкої вставки 60 А.

Для двигуна довготривалого режиму роботи вибираємо (таблиця 3.5 [2]) запобіжник типу НПН-15 на номінальний струм плавкої вставки 15 А.

Таблиця 2.1 - Розрахунок струму плавкої вставки запобіжника

2.8 Опис роботі схеми електричної принципової

Пуск двигуна головного приводу Ml і гідростанції М4 здійснюється натисненням кнопки S4 (мал. 4), яка замикає ланцюг котушки контактора К1, переводячи його на самопитание. Зупинка електродвигуна головного приводу Ml здійснюється натисненням кнопки S3. Управління електродвигуном швидкого перевання каретки і супорта М2 здійснюється натисненням поштовхової кнопки, вбудованої в рукоятку фартуха і впливає на кінцевий вимикач S8. Пуск і останов електронасосів охолодження МОЗ виробляються перемикачем S7. Робота електронасосів зблокована з електродвигуном головного приводу Ml, і включення його можливе тільки після замикання контактів пускача К1.

Для обмеження холостого ходу электродвига-заступника головного приводу в схемі є реле часу КЗ. У середніх (нейтральних) положеннях рукояток включення фрикційної муфти головного приводу замикається нормально закритий контакт кінцевого вимикача S6 і включається реле часу КЗ, яке через встановлену витримку часу відключить своїм контактом електродвигун головного приводу. Виробляти перебудову витримки часу в робочому стані реле категорично забороняється. Захист електродвигунів головного приводу, приводу швидкого переміщення каретки і суппорта, електронасосів охолодження і трансформатора від струмів коротких замикань проводиться автоматичними вимикачами і плавкі запобіжники. Захист електродвигунів (крім электродви-гателя М2) від тривалих перевантажень здійснюється тепловими реле. Нульовий захист електросхеми верстата, надані від мимовільного включення електропривода при відновленні подачі елект-год електроенергії після раптового її відключення, проводиться котушками магнітних пускачів.

3. Організаційна частина

У процесі експлуатації електроустаткування із часом псується ізоляція, зношуються струмоведучі частини, обмотки й підшипники електричних машин, окремі механічні деталі. У результаті цього, а також через заводські дефекти, неправильні дії персоналу, забруднення, несприятливих атмосферних умов і інших причин відбувається зношування й ушкодження електроустаткування. Тому на електростанціях і в мережах періодично проводять планово-запобіжний ремонт устаткування .

Планово-попереджувальний ремонт (ППР) являє собою комплекс робіт, спрямованих на підтримку й відновлення працездатності встаткування шляхом обслуговування, ремонту й заміни зношених деталей і вузлів для того, щоб надалі забезпечити його надійну й економічну роботу. Він складається з міжремонтного обслуговування, що тече, середнього й капітального ремонту.

Міжремонтне обслуговування виконують, як правило, без зупинки устаткування. У нього входять: регулярне чищення й змащування встаткування , огляд і регулювання його роботи, заміна деталей з нетривалим терміном служби, усунення незначних дефектів і несправностей. Поточний ремонт у більшості випадків проводять без розкриття встаткування з короткочасною його зупинкою. Він спрямований на усунення несправностей, що виникають у процесі роботи: огляд, чищення, змащення деталей і усунення виявлених несправностей, ремонт (заміна) швидкозношуваних вузлів і окремих деталей. При поточному ремонті , що передує капітальному, виконують необхідні виміри й випробування, що дозволяють виявити дефекти встаткування на ранній стадії їх розвитку. На підставі вимірів і випробувань уточнюють обсяг капітального ремонту. Після складання встаткування виконують його налагодження й випробування .

Висновок про придатність устаткування до наступної роботи робиться на підставі порівняння результатів випробувань із діючими нормами, результатами попередніх випробувань,а також вимірами, отриманими на однотипнім устаткуванні.

4. Техніка безпеки

До самостійної роботи з електрифікованим інструментом допускаються особи, не молодше 18 років, які пройшли медичне обстеження і спеціальне навчання, мають відповідне посвідчення (1-ша кваліфікаційна група), а також вступний та первинний інструктаж з охорони праці на робочому місці. У відповідності до вимог Закону України "Про охорону праці", діючих норм та "Правил безпеки технічної експлуатації обладнання", працівник повинен знати та виконувати вимоги нормативно-правових актів з охорони праці, правила поводження з машинами, механізмами та іншими засобами виробництва, користуватись засобами колективного та індивідуального захисту.

Працівник зобов'язаний:

- знати і виконувати вимоги нормативно - правових актів з охорони праці;

- дотримуватися заходів з охорони праці, передбачених колективним договором (угодою, трудовим договором);

- проходити в установленому порядку попередні та періодичні медичні огляди;

- співпрацювати з власником у справі організації безпечних і нешкідливих умов праці;

- виконувати вимоги цієї інструкції.

Працівник має право відмовитися від дорученої роботи, якщо створилася виробнича ситуація, небезпечна для його життя чи здоров'я або для життя людей, які його оточують, і навколишнього природного середовища.

При виконанні робіт з електроінструментом на працюючого можливий вплив таких небезпечних і шкідливих виробничих факторів:

- пошкодження очей відлітаючою стружкою, осколками різального інструменту;

- ураження електричним струмом у разі відсутності заземлення, несправності проводки:

- поранення внаслідок неправильного кріплення різального інструмента.

Працівник повинен додержуватись вимог правил внутрішнього трудового розпорядку:

- дотримуватись технологічної дисципліни;

- дбайливо ставитись до устаткування, інструменту, пристроїв, матеріалів, спецодягу та інших засобів індивідуального захисту, зберігати їх у спеціально відведених місцях;

- не допускається розпиття спиртних напоїв, робота в стані алкогольного сп'яніння, паління на робочому місці (палити дозволяється тільки в спеціально відведених і обладнаних місцях);

- підтримувати чистоту на своєму робочому місці.

Робітники повинні бути забезпечені і користуватися належним спецодягом, спецвзуттям та ін. засобами індивідуального захисту у відповідності з типовими галузевими нормами.

Дозволяється застосовувати лише справні електроінструменти, повністю укомплектовані всіма деталями, передбаченими інструкцією.

Інструменти і пристосування слід використовувати лише за їх призначенням.

Працівник повинен вміти правильно користуватися первинними засобами пожежогасіння.

У випадку травмування на виробництві звернутися до медпункту і повідомити адміністрацію підприємства про те. що трапилося. Вміти надавати першу (долікарську) медичну допомогу при кровотечах, переломах, опіках, ураженні електричним струмом, раптовому захворюванні або отруєнні.

Додержуватись вимог особистої гігієни:

- верхній одяг, головний убір, вуличне взуття, особисті речі залишати в гардеробній;

- роботу виконувати в чистому спецодязі;

- приймати їжу в спеціально відведеному місці.

Робітник, навчений і атестований відповідно до вимог «Правил охорони праці», несе особисту відповідальність за порушення вимог, викладених в цій інструкції, у відповідності з діючим законодавством України.

Вимоги безпеки після закінчення роботи.

Прибрати всі матеріали,інструменти та пристосування у відведене для зберігання місце, інструмент протерти привести в порядок і також здати на зберігання.

Привести в порядок своє робоче місце, прибрати сміття і відходи.

Індивідуальні засоби захисту покласти на місце постійного зберігання, спецодяг в спеціально відведений шкап.

Руки і лице старанно вимити теплою водою з милом, якщо є можливість прийняти душ. Забороняється мити руки бензином, толуолом, чотирихлористим вуглецем та іншими токсичними розчинниками.

Література

1. Довідниково-інформаційний фонд циклу електротехнічних дисциплін, ЖВПТ ДНУ, 2007

2. Л.Л. Коновалова., Л.Д. Рожкова, Электроснабжение промышленных предприятий и установок, М., Энергоатомиздат, 1989

3. П.М. Науменко, Методичний посібник для курсового проектування по дисципліні “Електроустаткування підприємств і цивільних споруд”, ЕТЦ ЖВПК ДНУ, 2012.

4. Т.Ф. Берёзкина, Н.Г. Гусев, В.В. Масленников, Задачник по общей электротехнике с основами электроники, М., Высшая школа, 19911.

Размещено на Allbest.ru