Оптимизация технологического процесса ремонта тормозных приборов в АКП пункта подготовки вагонов станции беркакит (1196881), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рисунок 3.1 Схема пневмоцилиндра двустороннего действия

Диаметр цилиндра в случае прямого хода определяется по формуле:

Подставив исходные данные в формулу, получаем:

см

Диаметр цилиндра в случае обратного хода определяется по формуле:

Подставив исходные данные в формулу, получаем:

см

Исходя из условия обеспечения перемещения привода в случае обратного хода по ГОСТ 6969 – 54 для уплотнения поршня выбирается манжета диаметром D=5 см, высотой b=1 см.

Диаметр штока определяется по формуле:

Подставив числовые значения в формулу, получаем:

см

Для уплотнения штока принимается манжета диаметром d=2,5см, высотой b=1 см.

Так как диаметр цилиндра выбран из условия обеспечения работы привода в случае обратного хода, то проверочный расчет производится только для перемещения в обратном направлении.

Уточненное значение тягового усилия определяется по формуле:

Н

Уточненное значение силы трения двух манжет о стенку цилиндра определяется по формуле:

где f – коэффициент трения манжеты о стенку цилиндра, принимаем равным 0,15.

Н

Уточненное значение силы трения штока о манжету определяется по формуле:

Н

Суммарные силы трения для обратного хода определяются по формуле:

Н

Уточненное значение силы инерции определяется по формуле:

Н

Уточненное значение силы противодавления определяется по формуле:

Н

Суммарные силы сопротивления перемещению определяются по формуле:

Условие равновесия поршня в рабочем цилиндре выражается уравнением:

Так как , следовательно, пневмопривод с рассчитанными параметрами работоспособен.

3.3 Выбор системы управления и составление структурной схемы автоматического управления

Чтобы автоматизировать процесс обмывки коленчатых валов, необходимо решить вопрос выбора управления отдельными операциями процесса, такими как: управление подъемом и погружением деталей в моющий раствор, выдвижение сеток с валами, подведение воздуха к моечной ванне, сушка и звуковой сигнал. Применяем смешанную систему управления. Для составления структурной схемы автоматического управления рассмотрим детальную последовательность выполнения технологического процесса.

При нажатии кнопки «Пуск» начинается поступление воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндра ЭВ1, происходит закрытие крышки ванны, одновременно с этим воздух поступает в полость цилиндра ЭВ2, при этом сетки с валами на роликах по направляющим задвигаются в заднее положение. При опускании крышки ванны она нажимает на конечный выключатель ВК1, который отключает вентиль ЭВ1. Когда кронштейн занимает заднее положение, срабатывает путевой выключатель ВК2, который также отключает контакты катушки ЭВ2. Когда сработают оба выключателя ВК1 и ВК2, происходит запуск реле КТ1, которое, в свою очередь, подключает катушки пневмовентиля ЭВ3. Осуществляется подача воздуха в течение 10 минут. Затем, по истечении этого времени, реле КТ1 отключает вентиль ЭВ3 и подключает катушки вентиля ЭВ4 и воздух поступает в полость пневмоцилиндров поднятия крышки. При этом происходит поднятие крышки обмывочной ванны, которая в верхнем положении нажимает на конечный выключатель ВК3. ВК3 производит запуск реле КТ2, которое включает электродвигатели М1 и М2. По истечении трех минут реле размыкает контакты двигателей и подключает катушку электромагнитного вентиля ЭВ5. Происходит выдвижение в переднее положение сеток с коленчатыми валами. Дойдя до переднего положения, кронштейн нажимает на выключатель ВК4, который обесточивает контакты катушки вентиля ЭВ5. ВК4 подключает катушки реле КТ3, оно, в свою очередь, включает звуковой сигнал, извещающий о завершении обмывки. По истечении одной минуты реле отключает его. Слесарь производит выгрузку обмытых узлов и загружает следующие загрязненные валы.

На основе детальной последовательности строим структурную схему управления, представленную на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Структурная схема автоматического управления

3.4 Составление и описание принципиальной электрической схемы автоматического управления

На основании правил построения электросхем, условных графических изображений элементов и структурной схемы разрабатывается принципиальная электрическая схема автоматического управления, представленную на рисунке 3.3 и десятом листе чертежа.

Электрическая схема состоит из силовой цепи и цепи управления. Составление принципиальной электрической схемы начинается с построения силовой цепи. К силовой трехфазной цепи подключаются два асинхронных электродвигателя с короткозамкнутыми роторами через основные контакты магнитных пускателей КМ1, КМ2 и катушки тепловых реле КК1, КК2.

Далее составляется схема управления. Руководствуясь структурной схемой, составляются цепи управления электромагнитным вентилем ЭВ1. Так как электромагнитный вентиль не имеет контактов, то параллельно с катушкой вентиля подключается катушку промежуточного реле К1. Замыкающим контактом в цепи управления электромагнитным вентилем служит кнопка «Пуск» S1.1, размыкающим контактом – конечный выключатель ВК1. Цепь считается законченной после постановки блокировочного контакта К1.1 промежуточного реле К1 параллельно размыкающим контактам.

Рисунок 3.3 Принципиальная электрическая схема автоматического управления

3.5 Подбор типовых элементов автоматики

На основании принципиальной электрической схемы и справочной литературы /15,16/ проводим подбор типовых элементов и приборов автоматики.

Электромагнитные вентили принимаем типа 23К4 802РЗ с напряжением питания катушки вентиля 220 В переменного тока. Диаметр условного прохода 15 мм. Потребляемая мощность 45 ВА.

Промежуточное реле принимаем в зависимости от напряжения питания катушки реле, требуемой контактной системы, длительно допустимого тока через контакты, времени срабатывания и отпускания реле. Длительно допустимый ток через контакты зависит от мощности коммутируемой нагрузки.

Определим максимальный ток, проходящий через контакты промежуточного реле. Контакты коммутируют катушки реле и электромагнитного вентиля, суммарная потребляемая мощность которых равна P=51 ВА. Отсюда длительно допустимый ток определится по формуле:

где U – напряжение сети, принимаем 220 В.

А

Так как , следовательно, реле выбрано правильно.

В таблицу 3.2 сведены технические характеристики промежуточных реле.

Таблица 3.2 – Технические характеристики промежуточных реле

В таблице 3.3 произведён выбор электродвигателей для системы вентилирования моечной машины.

Таблица 3.3 – Технические характеристики электродвигателей

Производится выбор магнитных пускателей. Они подбираются по напряжению и мощности управляемого двигателя, напряжению и роду тока в цепи управления, наличию блокировок, условию монтажа и работы пускателя, а также по характеру рабочей среды. По характеру рабочей среды подбираем исполнение – пылеводонепроницаемое. По назначению и наличию тепловой защиты подбираем нереверсивный пускатель с тепловой защитой. Данные характеристики сводятся в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Технические характеристики магнитных пускателей

Производится выбор реле времени. Подбор ведётся по длительно допустимому току, проходящему через контакты, пределов времени выдержек реле, контактной системы. С учетом этих условий в таблице 3.5 выбираются типы реле.

Таблица 3.5 – Технические характеристики реле времени

В таблице 3.6 производится выбор конечных электрических выключателей в зависимости от количества переменных контактов, длительно допустимого тока через контакты, быстродействия, рабочего хода и конструктивного исполнения.

Характеристики

Список файлов ВКР