Реферат

Пояснительная записка выпускной квалификационной работы содержит 83 страниц формата А4, 27 рисунков, 8 таблиц, 14 используемых источников информации.

МАШИНА ГАЗОВОЙ РЕЗКИ (МГР), ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ПОРТАЛА МГР, ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СУППОРТОВ МГР, АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, ТАХОГРАММА, НАГРУЗОЧНАЯ ДИАГРАММА, IR-КОМПЕНСАЦИЯ, КОМПЕНСАЦИЯ ПРОСАДКИ СКОРОСТИ ОТ НАГРУЗКИ, СКАЛЯРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ, МОДЕЛИРОВАНИЕ В MATLAB, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ.

Объектом исследования - машина газовой резки (МГР) ККЦ ОАО «ММК», предназначенная для осуществления резки непрерывного слитка в процессе разливки на машине непрерывного литья заготовок.

Целью работы является разработка системы автоматизированного управления электроприводов для перемещения портала и суппортов МГР.

В итоге были выбраны: асинхронные двигатели с короткозамкнутым роторов, преобразователь частоты, трансформатор. Была спроектирована схема автоматизированного управления и построены переходные процессы.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Технологический процесс установки 6

1.1 Стальковш 7

1.2 Промежуточный ковш 7

1.3 Кристаллизатор 7

1.4 Зона вторичного охлаждения 8

1.5 Затравка 10

1.6 Машина газовой резки 10

1.7 Оборудование для быстрой смены ковшей 12

2 Характеристика основного технологического оборудования 13

3 Расчёт мощностей и выбор двигателей 15

3.1 Передвижение портала машины газовой резки 15

3.1.1 Расчёт статических и динамических моментов 15

3.1.2 Предварительный выбор двигателя 17

3.1.3 Расчёт и построение тахограмм и упрощённой нагрузочной диаграммы 19

3.1.4 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности 24

3.2 Передвижение суппортов 25

3.2.1 Расчёт статических и динамических моментов 25

3.2.2 Предварительный выбор двигателя 26

3.2.3 Расчёт и построение тахограмм и упрощённой нагрузочной диаграммы 27

3.2.4 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности 34

4 Выбор и характеристика основного силового электрооборудования 35

4.1 Выбор и характеристика преобразователя частоты 35

4.1.1 Передвижение портала 35

4.1.2 Передвижение суппортов 36

4.2 Выбор и характеристика силового трансформатора 39

5 Расчёт и построение статических характеристик 41

6 Обеспечение Защиты электроприводов 45

6.1 Защита от перегрузки и коротких замыканий 45

6.2 Защита от перенапряжений 46

7 Разработка системы управления мехатронной системой 48

8 Моделирование работы мехатронной системы 58

8.1 Реализация модели передвижения портала 63

8.2 Реализация модели передвижения суппортов 66

8.3 Реализация общей модели 69

9 Моделирование системы 70

9.1 Переходные процессы двигателя передвижения портала 70

9.2 Переходные процессы двигателя передвижения суппортов 72

Заключение 75

Список использованных источников 76

Введение

Основным методом порезки заготовки является газовая резка, которая реализуется с помощью специальных машин – машин газовой резки (МГР); она практически не имеет альтернативы особенно для заготовок большого сечения. При газовой резке большая часть необходимой энергии образуется в результате сгорания стали. Резак должен выполнить полный рез за время, которое меньше времени продвижения заготовки на мерную длину. Современный резак для слябовой заготовки, например, обеспечивает скорость резания 250-500 мм/мин в зависимости от марки стали и толщины заготовки со средней шириной реза 8-10 мм. Для широких слябов предусматриваются два резака, двигающиеся на встречу друг другу

Для получения прямолинейного реза необходимо обеспечить синхронизацию движения слитка и резака. Это достигается сцеплением резака со слитком при помощи пневматических или гидравлических захватов, а также с применением специальных приводов перемещения оборудования резака.

Основными преимуществами газовой резки являются сравнительная компактность машин, низкая стоимость оборудования, а также сохранение требуемой геометрической формы торцом заготовки после порезки. Последнее преимущество представляется крайне важным в том случае, когда заготовка является товарной продукцией.

Другим методом разделения непрерывнолитой заготовки на мерные длины является порезка с помощью механических гидравлических ножниц. Они практически не издают дополнительного шума, обеспечивают высокую скорость порезки, не требуют специальных устройств для уборки шлама и оказываются пригодными для резки заготовок любых марок стали и в широком диапазоне габаритов.

Однако порезка заготовки с помощью гидравлических ножниц имеет два существенных недостатка, которые ограничивают область их применения. Во-первых, порезка с помощью гидравлических ножниц приводит к деформированию профиля торца заготовки (100-150 мм от торца), что ухудшает ее товарный вид. Во-вторых, удар, происходящий во время реза, приводит к дополнительным колебаниям уровня металла в кристаллизаторе и может приводить к сбоям в работе системы автоматики по поддержанию уровня металла в кристаллизаторе.

В данной работе будет проводиться исследование существующих реализаций автоматизированного электропривода машины газовой резки, разработка математических моделей системы передвижения газорезки, анализ динамических характеристик при моделировании её работы.