Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 51
Текст из файла (страница 51)
12 мин ' и мощностью до б МВт. 4.3.4. Управление смесителями, центрифугами и сепараторами Смесителя. Обычно электропривод смесителей выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения используют механические вариаторы.
В последнее время для смесителей применяют безредукторный электропривод с частотным управлением. Например, электроприводы резиносмесителей выполняют регулируемыми и нерегулируемыми. Поскольку максимальные мощности электродвигателей современных резиносмесителей достигают 2500 кВт, то нерегулируемые электроприводы выполняют с синхронными электродвигателями, регулируемые — с асинхронными. Рассмотрим работу системы управления (СУ) смесителем на примере резервуара для смешивания красок. Функциональная схема СУ показана на рис. 4.21. Подача красок по питающим трубам в резервуар производится сверху при помощи насосов. Через отдельную трубу в нижней части резервуара вытекает готовая смесь кра- 243 1 Насос 1 Насос 2 ой Рис.
4.21 сок. Система управляет процессом наполнения, контролирует уровень наполнения и управляет циклами смешивания и нагревания. Алгоритм процесса смешивания состоит из следующих этапов: наполнить резервуар первой краской; наполнить резервуар второй краской; закончить подачу, если замкнут переключатель «Резервуар полный»; оставить насос включенным, если пусковой переключатель открыт; начать цикл нагревания и смешивания; включить двигатель смесителя и вентиль пара; выпустить готовую краску из резервуара; подсчитать циклы включения смесителя.
На рис. 4.22 представлена управляющая программа в виде релейных диаграмм (1 О) для контроллера 37-200, который реализует описанный выше алгоритм процесса смешивания. Центрифуги. Центрифуги непрерывного действия обычно выполняют с нерегулируемым электроприводом. Для центрифуг с повышенными скоростями требуются преобразователи частоты для питания электродвигателей напряжением повышенной частоты. Для центрифуг периодического действия характерно, что их момент инерции может в 50... 100 раз превышать момент инерции двигателя, причем в процессе работы центрифуги значение его изменяется в широких пределах в связи с вьщелением жидкой фазы из обрабатываемого продукта. 244 Сегмент 1 мешалки пара ов имальнмй уровень уровень наполнения Рис.
4.22 Основными требованиями к злектроприводу центрифуг являются обеспечение оптимальных динамических режимов при постоянных ускорении и замедлении центрифуги и стабилизация ее 245 частоты вращения при загрузке, выгрузке и фуговке. Часто по технологическим причинам требуется изменять значения максимальной скорости и скоростей загрузки и выгрузки. Мощности электродвигателей современных быстродействующих центрифуг периодического действия достигают 160 кВт. Статический момент сопротивления центрифуги складывается из момента М, (Н м), затрачиваемого на механическое трение ротора о воздух, и момента М, (Н м), затрачиваемого на механическое трение вала в подшипниках: М, = 23,5 10 'НРп', (4.26) М, = 4,9~т„И, (4.27) где И вЂ” высота ротора, м; Р— диаметр ротора, м; л — частота вращения ротора, мин ',7"= 0,03...0,09 — коэффициент трения, зависящий от типа подшипника; т„— масса ротора центрифуги с продуктом, кг; И вЂ” диаметр вала, м.
Для центрифуг непрерывного действия необходимо учитывать условия пуска при выборе мощности электродвигателя. Для центрифуг периодического действия при расчете мощности электродвигателя необходимо учитывать динамические моменты, возникающие при переходных процессах и являющиеся при больших моментах инерции центрифуг весьма значительными.
Для центрифуг периодического действия широко применяют многоскоростные АД. Это позволяет упростить систему регулируемого злектропривода, но имеет существенные недостатки, так как не дает плавно изменять установившиеся скорости в зависимости от обрабатываемого продукта и не обеспечивает постоянного ускорения во время разгона. Сепараторы. Обычно электропривод сепараторов выполняют нерегулируемым с асинхронным короткозамкнутым двигателем. При необходимости регулирования частоты вращения в последнее время применяется электропривод переменного тока с частотным управлением.
4.4. Состав и свойства систем управления металло-, дерево- и камнеобрабатывающими станками 4.4.1. Характеристика станков и электроприводов Станки. Металло-, дерево- и камнеобрабатываюшие станки выполняют схожие операции по обработке материалов, отличающиеся инструментальными средствами обработки и свойствами обрабатываемых материалов. 246 Например, деревообрабатывающие станки выполняют продольный и поперечный раскрой досок на заготовки, формирование необходимого поперечного сечения, обработку концов деталей, выработку гнезд и отверстий, вытачивание деталей, являющихся телами вращения; обеспечивают получение деталей сложной формы с пространственно кривыми поверхностями, уменьшение шероховатости поверхности деталей в результате шлифования абразивными инструментами и т.д.
Камнеобрабатывающие станки обеспечивают получение изделий из камня заданных размеров, шлифование поверхности, выработку гнезд и отверстий и т.п. Металлообрабатывающие станки наиболее распространены и сложны. Они выполняют все основные функции других станков. В связи с этим рассмотрим системы управления именно этими станками. Многообразие металлообрабатывающих станков в основном обусловлено конструктивно-технологическими особенностями обрабатываемых деталей, все разнообразие которых условно можно разделить на три типа: валы, диски и корпусные детали. Для обработки тел вращения (валы и диски) используют токарные центровые и патронно-центровые станки, а для корпусных деталей— станки расточно-фрезерно-сверлильной группы.
Для изготовления специальных деталей, таких как, например, зубчатые колеса, используют специализированные зубообрабатывающие, зубошлифовальные и другие станки. Электрофизические станки применяют для обработки высокотвердых материалов. Для обработки листовых материалов используют машины газовой, плазменной и лазерной резки. Многооперационный сверлильно-фрезерно-расточной станок с горизонтальным шпинделем (рис.
4.23) предназначен для высокопроизводительной обработки корпусных деталей, устанавливаемых на поворотном столе 2. Обработку деталей производят инструментом, закрепленным в шпинделе 3, подачей стойки 7, шпиндельной бабки 6 и стола в направлении осей координатной системы ОХИ. Стол и подвижная стойка находятся на станине 1 станка. Стол предназначен для установки и крепления обрабатываемых деталей. Он состоит из саней и встроенного поворотного делительного стола. Сани монтируются на станине стола, которая закрепляется на обшей станине станка.
Сани с поворотным столом могут перемещаться по направляющим станины стола в направлении оси Х. Поворот на угол аг осуществляется вокруг оси К Стойка перемещается по направляющим станины в направлении оси У, Шпиндельная бабка расположена внутри стойки и по ее направляющим перемещается в направлении оси К В ней в отдельном корпусе монтируется шпиндель.
247 Устройство для автоматической смены инструмента состоит из манипулятора 4 и инструментального магазина 5 и расположено вне рабочей зоны станка. Инструментальный магазин служит для хранения комплекта инструмента, используемого для обработки детали по программе и перемешения на угол у„требуемого гнезда с инструментом в зону смены инструмента. Магазин выполняется в виде поворотного барабана с фиксированными гнездами и монтируется на верхнем торце стойки. Манипулятор обеспечивает автоматический обмен инструментов между магазином и шпинделем станка. Он закрепляется на переднем торце стойки и состоит из корпуса, двухзахватной поворотной руки и механизма ее выдвижения в направлении оси Е и поворота на угол бв Широкий диапазон частот врашения шпинделя вз и скоростей подач стола Х, стойки У и бабки 5~ позволяет обрабатывать конструкционные материалы от легких сплавов до высокопрочных сталей.
248 В станке применяются короткие жесткие кинематические связи с минимальным количеством зубчатых колес. В приводах подач (линейные перемещения стола стойки и бабки) используются высокомоментные электродвигатели и кинематические передачи типа «винт — гайка качения» В приводах поворота используются червячные передачи, в приводе шпиндельной бабки — тормозная муфта, исключаюшая падение бабки при снятии напряжения сети. Станок оснащается автоматизированными системами электро- приводов 1...8 и трехкоординатным комбинированным устройством числового программного управления УЧПУ на базе микро- ЭВМ, позволяющими осуществить контурное управление и позиционирование рабочего органа станка, стабилизацию частоты вращения инструмента, управление инструментальным магазином и устройством автоматической смены инструмента. Все многообразие металлообрабатывающего оборудования можно охарактеризовать несколькими понятиями, общими для всех видов станков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
