Федеральное агентство по образованию

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 3

1. Расчет требуемой мощности двигателя 5

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

Принимаем количество ремней К=2. 11

5. Кинематический расчет 12

12

12

Исходя из значения скорости, назначаем 12

d₁=900 мм – диаметр шестерни 12

n₁=96,2 мин^-1 - число оборотов шестерни 12

d₂=2705 мм – диаметр колеса 12

n₂=32 мин^-1 - число оборотов колеса 12

Передаточное число 12

Назначаем 12

z₁=181 13

z₂=540 13

13

13

6. Обоснование выбора электродвигателя 14

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.

1. Главный привод механических машин, снабженных маховиками.

1. Главный безмаховиковый привод механических и гидравлических машин.

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

3. 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;

1. 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	32
Номинальное усилие пресса	PD (МН)	15
Работа деформации заготовки	AD (кДж)	50
Работа сил трения	Aтр (кДж)	420
Работа холостого хода (движение ползуна вверх)	Axx	48
Коэф. жесткости системы "пресс-инструмент"	C (МН/м)	520
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»

1 .Расчет общей работы, затрачиваемой на работу привода

Работа на упругую деформацию элементов системы привода А_упр определяется по формуле

где P_D - номинальное усилие пресса 15 МН;

С - коэффициент жесткости системы пресс-инструмент, С=520 МН/м.

2. Произведем расчет КПД пресса

- механический КПД (без работы, связанной с потерями энергии маховиком):

3. Выбор мощности электродвигателя

Время цикла в секундах определяется по формуле

где n - число ходов пресса, (n=32)

p - интенсивность работы пресса (p=0,6)

4. Расчетная мощность электродвигателя

где k= 1.2 ..1,3 - коэффициент запаса мощности

Исходя из рассчитанного значения мощности и необходимой скорости вращения подбираем необходимый двигатель.

АИР63B4У3 ТУ 16-521.649-85

2. Выбор двигателя

Выбранный двигатель: АИР63B4У3

Асинхронные унифицированной серии с короткозамкнутым ротором, закрытого исполнения предназначены для продолжительного режима работы S1 по ГОСТ 183-74 от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением до 220/380 В

- номинальная мощность, кВт

- номинальный коэффициент полезного действия

номинальный коэффициент мощности

- синхронная частота вращения

- масса,

- пусковая способность двигателя (значение кратности пускового момента)

- перегрузочная способность двигателя

- пусковая способность по току,

Серия АИР.

Порядок цифр	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Обозначение	АИР	-	-	63	B	-	4	У	3
Расшифровка	Серия	IP54	Ротор коротко- замкнутый	Высота оси вращения	Длина станины (основная)	Длина сердечника (одна длина)	Число полюсов	С умеренным климатом	Для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией

Исполнение закрытое IP54 – машина, не полностью защищенная от проникновения внутрь оболочки пыли (однако пыль не может проникать в количестве, достаточном для нарушения работы изделия) и от воды, разбрызгиваемой на оболочку в любом направлении.

Первая цифра обозначает степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел;

Вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды внутрь машины.

5 - защита от пыли. Пыль внутрь оболочки не может проникать в количестве, нарушающем работу изделия;

4 - защита от брызг в любом направлении;

Способ охлаждения IC01 (защищенная машина с внутренней самовинтеляцией, вентилятор расположен на валу машины).

Первая цифра условно обозначает устройство цепи охлаждения для циркуляции хладагента.

Вторая цифра условно обозначает устройство цепи охлаждения для циркуляции хладагента.

0 - хладагент свободно поступает в электрическую машину и свободно выводится из нее;

1 - хладагент перемещается с помощью вентилятора, расположенного на валу машины;

Исполнение по способу монтажа IM1081 (на лапах с одним цилиндрическим концом вала любого пространственного положения)

Первая цифра обозначает группу конструктивного исполнения:

1 - на лапах с подшипниковыми щи­тами;

Вторая и третья цифры обозначает способ монтажа: пространственное положение машины и направление выступающего конца вала;

Четвертая цифра обозначает количество и форму исполнения выступающих концов вала:

1 - с одним выступающим концом вала цилиндрической формы;

Режим работы электродвигателя S1 - при неизменной номинальной нагрузке работа двигателя продолжается так долго, что температура перегрева всех его частей успевает достигнуть установившихся значений .