21. Электрооборудование механизмов непрерывного транспорта

Электропривод.

Условия эксплуатации:

• продолжительный режим работы без пауз за время включения,

• редкие пуски и неизменное направление вращения,

• преодоление статических моментов при трогании под нагрузкой (по­сле внезапной аварийной остановки),

• влияние окружающей среды (перепад температур, агрессивная среда, запыленность и т. п.).

Требования к электроприводу:

• повышенный пусковой момент (М„/М_мои = 1,6... 1,8);

• плавный пуск и торможение (для предотвращения пробуксовывания ленты или раскачивания груза у ленточных и подвесных);

• небольшое регулирование скорости в диапазоне 1:2 (для изменения темпа работы у поточных линий);

- согласованное вращение электроприводов (для нескольких конвейеров). Электродвигатели.

• АД с КЗ-ротором и повышенным пусковым моментом (М„), односко-ростные или многоскоростные (с переключением числа пар полюсов). Примечание — Для регулирования скорости однодвигательного при­вода конвейера применяются дополнительные вариа­торы механические или регулируемые электрические и гидравлические муфты.

• АД с фазным ротором:

• на конвейерах, требующих повышенного пускового момента;

• при многодвигательном приводе конвейеров (для выравнивания на­грузок отдельных двигателей);

- при обеспечении согласованного движения конвейеров. Многодвигательный привод применяется при большой протяженности

конвейеров.

Использование нескольких приводных станций позволяет избежать больших напряжений в механизмах, перегрузки участков, уменьшить габа­риты тягового органа и величину тяговых усилий.

При этом тяговый орган каждой приводной станции передает усилие, пропорциональное статическому сопротивлению только одного участка, а не всего конвейера.

Выбор места установки приводных станций определяется в соответст­вии с диаграммой изменения усилий натяжения.

Оптимальное количество приводных станций определяется техникоэко-номическими расчетами.

Приводные АД с КЗ-ротором должны иметь одинаковые параметры, у АД с фазным ротором характеристики в соответствие можно привести вве­дением дополнительных сопротивлений в цепь их роторов.

Электропривод синхронного вращения.

Есть механизмы, привод которых состоит из одинаковых двигателей (два и более), требующих вращения с равными скоростями.

Примерами могут быть механизмы башенных кранов, створов развод­ных мостов, ворот шлюзов, конвейеров, где требуется согласованное враще­ние электродвигателей, а соединение их механическим валом невозможно.

В этом случае применяется электрическая связь между роторами асин­хронных (АД) или синхронных (СД) двигателей, называемая электриче­ским валом.

Достичь этого можно, применяя специальные схемы.

22. Электрооборудование автоматических станочных линий

Под автоматизацией понимают замену труда машинным как в процессе обработки изделий, так и в процессе управления машинной и контроля за ее работой. При этом полностью исключается участие человека в технологическом процессе, осуществляемой по программе, разработанной человеком.

Автоматические линии представляют собой комплексы взаимосвязанного металлорежещуего и другого технологического и контрольного оборудования, осуществляющие технологический процесс (без участия рабочего) в определенной последовательности и с заданным ритмом.

Автоматические линии позволяют повысить производительность труда путем сокращения вспомогательного времени, а также применения обработки деталей одновременно с разных сторон и внедрения средств активного контроля за ходом обработки.

В автоматических станочных линиях применяют как универсальные станки (фрезерные, токарные, шлифовальные) с высокой степенью автоматизации рабочего цикла, так и специальные станки – это агрегатные станки, станки с программным управлением, многооперационные станки с устройством автоматической смены инструмента.

Станки встраиваются в линии в порядке операций технологического процесса обработки деталей. Станки автоматических линий снабжаются загрузочными приспособлениями, а также транспортирующими и зажимными устройствами, с помощью которых обрабатываемые детали перемещаются с одной позиции на другую и закрепляются.

По способу осуществления транспортных устройств различают автоматические линии с жесткими транспортными связями и гибкими транспортными связями. При жесткой связи автоматические перемещение от одной позиции к другой производится общим транспортным устройством с точно установленным шагом и паузой, которая зависит от наиболее длительного времени цикла обработки изделия на одной из рабочих позиций линии, а шаг определяется расстоянием между позициями. При гибкой транспортной связи каждый станок работает в собственном ритме, а транспортные устройства между станками выполняются виде лотков, непрерывно движущихся транспортеров и т.д.

Все движения на станках-автоматах осуществляются с помощью приводов: электрических, гидравлических, пневматических и комбинированных.

Кроме главных движений на станках выполняются вспомогательные движения, необходимые для подготовки процесса резания, обеспечение последовательной обработки нескольких поверхностей на одной заготовке и т.д.

Все вращательные движения обеспечиваются с помощью электропривода. Применяются асинхронные короткозамкнутые двигатели защищенного и закрытого обдуваемого исполнения. Двигатели постоянного тока применяются редко, так как обычно приводы станков не требуют регулирования скорости.

Для обеспечения возвратно-поступательных движений и осуществления быстрых прямолинейных перемещений чаще всего используется гидропривод, в схемах управления которого используются различные электромагниты.

Электрооборудование автоматических станочных линий состоит из большого количества двигателей, электромагнитов, контакторов и магнитных пускателей, кнопок и переключателей управления, путевых выключателей, различных реле: времени, давления и скорости, блокировочных, промежуточных и др.

Все электрооборудование должно быть очень надежным и иметь большой срок службы, поэтому активно используются бесконтактные электрические аппараты и электронные элементы.

Управление поступательными и вращательными перемещениями подвижных элементов станков, транспортеров и других узлов автоматической линии, происходящее в определенной последовательности, согласование действий отдельных агрегатов линии выполняется средствами электроавтоматики.

Электрическая система управления автоматической линии должна обеспечивать:

1. Централизацию управления и контроля,

2. Заданную последовательность движения механизмов,

3. Возможность переналадки при изменении технологического процесса,

4. Работу линии в автоматическом и наладочном режимах,

5. Возможность широкого использования компактных слаботочных аппаратов, электронных элементов, узлов питания.

Основной принцип построения схем управления автоматическими линиями – управление в функции пути. Такое управление позволяет в любой момент контролировать взаимное расположение деталей и инструмента и является наиболее надежным. Команда на последующие действия подается тогда, когда предыдущие действие уже совершено (закончено). Для этого используются путевые выключатели и переключатели. Путевые и конечные выключатели широко применяются в линиях для контроля различных перемещений в станках и транспортных устройствах, для подачи команд на загрузку и разгрузку станков и выдачи команд управления с перемещающихся механизмов. Путевые выключатели обычно устанавливают на неподвижных узлах станков и механизмов, а воздействие на их штифт или рычаг осуществляется движущимся упором механизма, когда он достигает определенной точки пути. Воздействие на переключатели осуществляестся различными упорами и кулачками, которые устанвливаются на подвижных органах станков.

Другие принципы построения схем управления:

1. в функции нагрузки. Контролируются усилия, возникающие после завершения движения, например в зажимных устройствах. Датчики управления – токовые реле или реле давления.

2. Управление в функции времени. Используется, когда работа агрегатов линии происходит без подачи инструмента (без перемещений), например при зачистных операциях, закалке деталей и т.д. Датчики – различные реле времени.

3. Управление в функции скорости применяется при электрическом торможении электроприводов. Датчики – реле контроля скорости.

4. Управление в функции размеров обрабатываемых деталей (активный контроль). Позволяет непосредственно контролировать ход технологических операций и осуществлять автоматическую подналадку станков.

Все автоматические станочные линии имеют развитую систему сигнализации. По своему назначению сигнализация подразделяется на два вида:

а) известительную – для наблюдения за состоянием и положением механизмов линии

б) аварийно-предупредительную, сигнализирующую о срабатывании различных контрольных устройств.

При световой сигнализации о состоянии контролируемого объекта наиболее удобным является мигание сигнальных ламп при срабатывании контрольных устройств.

В станках, выполняющих большое число движений за один цикл, например при глубоком сверлении, сигнализация показывает в каком положении находятся подвижные элементы станка в момент останова линии и какие движения совершались.

Различают следующие режимы работы автоматической линии:

1. Автоматический режим с непрерывным повторением циклов

2. Полуавтоматический режим работы одиночными циклами

3. Специальные или частные режимы с исключением из автоматической работы отдельных станков,

4. Наладочный режим.

Переход на тот или иной режим работы производится переключателями схемы управления, которые устанавливаются на центральном пульте.

В схеме должен быть предусмотрен аварийный останов агрегатов линии на любом этапе ее работы.