- •Курсовая работа по дисциплине
- •1. Задание и исходные данные к проекту
- •1.1 Кинематическая схема продольно-строгального станка
- •2. Выбор типа электропривода
- •3. Выбор и проверка электродвигателя
- •3.1 Расчёт нагрузочной диаграммы механизма
- •3.3 Расчет передаточного числа редуктора
- •3.4 Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя
- •3.5 Проверка двигателя по нагреву
- •4. Выбор основных узлов силовой части электропривода
- •4.1. Выбор тиристорного преобразователя
- •4.2 Выбор силового трансформатора
- •4.3 Выбор сглаживающего реактора
- •4.4 Разработка принципиальной электрической схемы силовой части электропривода
- •5. Расчет параметров математической модели силовой части электропривода
- •5.1 Расчет параметров силовой чисти электропривода в абсолютных единицах
- •5.2 Выбор базисных величин системы относительных единиц
- •5.3. Расчет параметров силовой части электропривода в относительных единицах
- •5.4 Расчет коэффициентов передачи датчиков
- •6. Разработка системы управления электроприводом
- •6.1. Выбор типа системы управления электроприводом
- •6.2 Расчет регулирующей части контура тока якоря
- •6.2.1. Расчет параметров математической модели контура тока.
- •6.2.2 Конструктивный расчет регулятора тока
- •6.3 Расчет регулирующей части контура скорости
- •6.3.1. Расчет параметров математической модели контура скорости
- •6.3.2. Конструктивный расчет регулирующей части контура скорости
- •6.4 Расчет задатчика интенсивности
- •6.4.1. Расчет параметров математической модели задатчика интенсивности
- •6.4.2 Конструктивный расчет задатчика интенсивности
- •7. Основы теории систем подчиненного регулирования
- •7.2. Синтез регуляторов
- •8. Системы регулирования тока якоря
- •8.1. Функциональная схема сар тока якоря
- •8.2. Синтез регуляторов тока якоря
- •8.3. Анализ свойств сар тока якоря
- •9. Моделирование в matlab
1. Задание и исходные данные к проекту
1.1 Кинематическая схема продольно-строгального станка
Рис. 2. Кинематическая схема продольно-строгального станка
Исходные данные для расчёта электропривода продольно-строгального станка приведены в табл. 1.
Таблица 1
Исходные данные
Исходные данные |
Условные обозначения |
Значение |
Усилие резания |
Fz |
31,5к Н |
Скорость прямого хода |
Vпр |
0,5 м/с |
Кратность обратной скорости и рабочей скорости прямого хода |
Кобр |
2 м/с |
Масса стола |
mc |
3600 кг |
Масса детали |
mд |
6800 кг |
Продолжение табл. 1
Исходные данные |
Условные обозначения |
Значение | ||
Радиус ведущей шестерни |
rш |
0,25 м | ||
Длина детали |
Lд |
3,8 м | ||
Путь подхода детали к резцу |
Lп |
0,2 м | ||
Путь после выхода резца из детали |
Lв |
0,15 м | ||
Коэффициент трения стола о направляющие |
μ |
0,07 | ||
КПД механической передачи при рабочей нагрузке |
ηпN |
0,95 | ||
КПД механических передач при перемещении стола на холостом ходу |
ηпхх |
0,5 | ||
Отношение пониженной скорости к рабочей скорости |
Кпон |
0,4 |
Металлорежущие станки являются весьма распространенной, многочисленной группой машин и орудий, предназначенных для механической обработки изделий из металла при помощи одного или нескольких инструментов. Продольно-строгальные станки применяются в основном для обработки резцами плоских горизонтальных и вертикальных поверхностей у крупных деталей большой длины. На станках можно производить прорезание продольно-прямоугольных канавок различного профиля, Т-образных пазов и множество других операций.
Главное движение – это перемещение стола, за счет которого инструмент производит резание металла и движение подачи, которое обуславливает перемещение инструмента для снятия нового слоя металла.
Основными величинами, характеризующими размеры и технологические возможности различных продольно-строгальных станков, являются: длина строгания, ход стола (1,5 – 12 м), ширина обработки (0,7 – 4 м), наибольшее тяговое усилие (30 – 150 кН).
Процесс обработки изделия на продольно-строгальном станке состоит из последовательно повторяющихся циклов. Каждый из них включает в себя прямой, то есть рабочий ход и обратный, когда стол возвращается в исходное положение и осуществляется подача резцов во время реверса стола с обратного хода на прямой. Нормативная скорость прямого хода, скорость резания определяется твердостью обрабатываемого материала, свойствами режущего инструмента и видом обработки (черновое, чистовое).
Поскольку при строгании резец испытывает ударную нагрузку, то значение максимальных скоростей строгания не превосходит 75 – 120 м/мин. При этом скорость вхождения резца в металл, в сравнении со скоростью резания ограничивается до 40 % и меньше, в зависимости от обрабатываемого материала, чтобы избежать крошки.
Указанные обстоятельства ограничивают производительность и для ее повышения необходимо сократить непроизводительное время движения. Обратный ход осуществляется на повышенной скорости, а пуско-тормозные режимы при реверсе принимают допустимо минимальной продолжительности. Привод должен быть управляемым по скорости, поскольку для различных материалов используются различные оптимальные и максимально допустимые скорости строгания; кроме того, движение характеризуется различными скоростями на разных интервалах времени рабочего цикла, высокой частотой реверсирования с большим пуско-тормозным моментом.
Требования к электроприводу:
Обеспечение работы механизма по следующему циклу:
• подход детали к резцу с пониженной скоростью;
• врезание на пониженной скорости;
• разгон до рабочей скорости прямого хода;
• резание на скорости прямого хода;
• замедление до пониженной скорости перед выходом резца;
• выход резца из детали;
• замедление до остановки;
• разгон в обратном направлении до рабочей скорости обратного хода;
• возврат стола на холостом ходу со скоростью обратного хода;
• замедление до остановки (стол возвращается в исходное положение). Пониженную скорость принять 40 % от скорости прямого хода.