Ім'я файлу: Курсова проект монтажу та налагодження системи автоматизації роб
Розширення: docx
Розмір: 190кб.
Дата: 11.03.2020
скачати
Розширення: docx
Розмір: 190кб.
Дата: 11.03.2020
скачати
Зміст
Вступ
1 Технічне обгрунтування проекту
Коротка характеристика технологічного процесу і умов експлуатації
Аналіз складу і конструкції технологічного обладнання
Принципи роботи автоматизованої системи
Розрахункова частина
Технічне завдання на проектування
Розрахунок розмірів та розробка схеми
Розробка схеми електричної принципової електричних мереж
Розробка монтажних схем зєднування та зовнішніх піключень
Розробка плану-графіка та відомості виконання монтажних та пусконалагоджувальних робіт
Технологічна частина
Розробка заходів з організації монтажу технічних засобів автоматизованої системи
Розробка алгоритму проведення налагодження технічних засобів автоматизованої системи
Розробка заходів з організації експлуатації технічних засобів автоматизованої системи
Розробка заходів з організації ремонту технічних засобів автоматизованої системи
Висновки
Список джерел інформації
Вступ
Практично жодне сучасне виробництво, в продукції якого використовуються вироби з металу, не може обійтися без ділянки, на якій проводиться його механообрабока. Це загальна назва цілого ряду процесів, де кінцевою метою є отримання металевих виробів заданої форми і розміру Механообробка є базовим процесом для багатьох сучасних промислових виробництв, таких як автомобілебудування, машинобудування, різні виробництва електроніки, тобто вся сучасна промисловість, де при виготовленні кінцевого продукту застосовується метал. У даному випадку метал і його складові, готові вузли, комплектуючі і деталі, а також різні заготовки стають готовим продуктом.
Механообробка – складний технологічний процес, в який залучено безліч спеціального обладнання, а також виробничих стадій, послідовне проходження яких, дозволяє отримувати з неформовані і непідготовленого сировини готову продукцію. Механообробка металу затребувана на нових етапах виробництва і стає при цьому частиною високотехнологічного продукту. В даний час існує маса способів і методів механообробки, кожен з яких має свої позитивні і негативні аспекти, і які можуть застосовуватися при певних потребах замовника, якому потрібні оброблені металовироби
Під механообробкою прийнято вважати насамперед, фрезерні та токарні роботи. На фрезерних верстатах здійснюється різання обертається фрезою заготовок встановлених на столі, а на токарних – зняття матеріалу з обертових елементів заготовки різцем. Існують і універсальні верстати, що поєднують функції обох названих верстатів. Крім цього, металообробка виробляється способами свердління й розточування заготовок.
1 Технічне обгрунтування проекту
1.1 Коротка характеристика технологічного процесу і умов експлуатації
Токарні верстати складають найбільш численну групу металорізальних верстатів і є дуже різноманітними за розмірами і за типами.
Основними розмірними характеристиками токарних верстатів є:
– найбільший допустимий діаметр оброблюваної деталі над станиною,
більш часто цей розмір висловлюють висотою центрів над станиною, що характеризує найбільший допустимий радіус (полудіаметр) оброблюваної деталі над станиною;
– відстань між центрами, т.е. відстань, дорівнює найбільшій довжині деталі, яка може бути встановлена на даному верстаті при зміщенні задньої бабки в крайнє праве положення (без звішування) при висунутій до відмови пінолі.
Всі токарні верстати по висоті центрів можуть бути розділені на три групи:
– дрібні верстати – з висотою центрів до 150 мм;
– середні верстати – з висотою центрів 150–300 мм;
– великі верстати – з висотою центрів понад 300 мм.
Дрібні верстати мають відстань між центрами не більше 750 мм, середні – 750, 1000 і 1500 мм, великі – від 1500 мм і вище. Найбільше поширення на машинобудівних заводах мають середні токарські верстати.
За токарні верстати розрізняють за кількома типами.
Токарно-гвинторізні верстати, призначені для виконання всіх основних токарних робіт, включаючи нарізування різьблень різцем за допомогою ходового гвинта. ці верстати мають найширше розповсюдження. Токарні верстати, що не мають ходового гвинта, застосовувані для виконання різноманітних токарних робіт, за винятком нарізування різьби різцем.
До верстатів токарної групи відносяться також лобові і карусельні верстати.
Лобові верстати, забезпечені планшайбою великого діаметру (до 2 м і більше), служать для обточування великих деталей малої довжини – шківів, маховиків, великих кілець і т.д.
Карусельні верстати мають вертикальну вісь обертання і, отже, горизонтальну поверхню планшайби (столу). Застосовуються вони для обробки деталей великого діаметру і малої довжини.
При обробці великих партій деталей, які по конструкції допускають одночасну обробку декількома різцями, застосовують так звані багаторізцові токарні верстати.
При виготовленні великих партій деталей, що мають в більшості випадків осьові отвори, токарне оброблення проводиться зазвичай на револьверних верстатах.
В умовах великосерійного і масового виробництва револьверні верстати витісняються більш продуктивними токарськими автоматами і напівавтоматами.
Крім того, в машинобудуванні застосовують різні спеціальні токарні верстати, призначені для обробки якого-небудь певного роду деталей – колінчастих валів, прокатних валиків, паровозних і вагонних осей, бандажів і коліс, кулачкових валиків і т.д.
Токарні верстати кожного типу залежно від розмірів оброблюваних деталей і особливостей конструкції окремих вузлів та елементів розрізняються за моделями. Кожній моделі верстата присвоєно певний шифр, наприклад 1616, 1А62, 1К62 і т. Модель верстата позначається трьома або чотирма цифрами з додаванням в деяких випадках букв. Наприклад, в позначенні токарно – гвинторізного верстата моделі 1К62 цифра 1 означає групу токарних верстатів, цифра 6 – тип верстата (отже, до цього типу належить і токарно – гвинторізний верстат), буква К – модернізацію верстата, цифра 2 – висоту центрів (дм) літера.
У даному курсовому проекті буде розглянуто токарно-гвинторізний верстат 1К62.
1.2 Аналіз складу і конструкції технологічного обладнання
Токарні роботи – одні з найбільш затребуваних видів послуг у сфері металообробки. Така металообробка являє собою оброблення виробів шляхом різання. Деталь обертається навколо осі, а інструмент, нерухомо закріплений, оснащений пластинами, виготовленими зі швидкорізальної сталі або твердосплавними пластинами, зрізуючими шар металу з заготівлі, яка обертається. Параметрами, якими можна охарактеризувати токарні вироби, які пройшли токарну обробку, є шорсткість і точність розмірів. Від того, які висунуті межі параметрів, токарної роботою по металу забезпечується чистова, тонка або чорнова обробка.
Токарні вироби бувають найрізноманітнішими, серед яких найбільш розповсюджені вали, корпуси, осі, шайби, гвинти, втулки, гайки, заготовки зірочок і шестерень і інші тіла обертання
Основними операціями, які можна виконати методом обробки деталей на токарному верстаті описуються нижче.
Точіння зовнішніх та внутрішніх поверхонь, рисунок 1.
Рисунок 1 – Точіння зовнішніх та внутрішніх поверхонь
Розточування зовнішніх та внутрішніх циліндричних поверхонь виконують прохідними та розточувальними різцями, закріпленими в різцетримчі верстата, з поздовжньою подачею.
– підрізання торців та обробка площин, рисунок 2.
Рисунок 2 – Підрізання торців та обробка площин
Підрізання торців заготовки виконують перед обточуванням зовнішніх поверхонь. Торці підрізають підрізними різцями з поперечною подачею до центру або від центру заготовки.
Прорізання канавок та одрізка заготовок, рисунок 3.
Рисунок 3 – Прорізання канавок та одрізка заготовок
Точіння канавок виконують з поперечною подачею Канавочні або фасонними різцями, у яких довжина головної різальної крайки дорівнює ширині проточуємо канавки Широкі канавки проточують тими ж різцями спочатку з поперечною, а потім з поздовжньою подачею. Відрізку оброблених деталей виконують відрізними різцями з поперечною подачею
Нарізання внутрішньої і зовнішньої кріпильних різьб мітчиком і плашкою, рисунок 4
Рисунок 4 – Нарізання різцем кріпильної і ходової різьблень
Нарізування різьби на токарно-гвинторізних верстатах виконують різцями, мітчиками і плашками. Форма різальних крайок різців визначається профілем і розмірами поперечного перерізу нарізають різьблень. Різець встановлюють на верстаті за шаблоном. Різьбу нарізують з поздовжньою подачею різця Sпр. При нарізуванні різьби поздовжній супорт отримує поступальний рух від ходового гвинта. Це необхідно для того, щоб різець отримував рівномірний поступальний рух, що забезпечує сталість кроку нарізати різьблення.
Свердління, зенкування, зенкування і розгортання отворів, рисунок 5.
Рисунок 5 – Свердління отворів
Обробку отворів у валах виконують відповідними інструментами, що закріплюються в пінолі задньої бабки.
Ці всі та багато інших засобів обробки можна використовувати на токарно-гвинторізному верстаті 1К62. Загальний вигляд та основні частини зображені на рисунку 6.
А – передня бабка; Б – супорт; В-задня бабка; Г – станина;
Д – фартух; Є – гітара;
Рисунок 6 – Загальний вигляд токарно-гвинторізного верстата 1К62
Станина служить для з'єднання частин верстата в єдину функціональну систему. Більшість частин верстата закріплена постійно на станині, деякі можна пересувати. До станини прикріплена зубчаста рейка, завдяки якій відбувається рух поздовжньої подачі. Найвідповідальнішими елементами станини є напрямні; по ним пересувається супорт, задня бабка та допоміжні вузли. Нижня частина станини має корито для збирання стружки та емульсії.
Передня бабака призначена для закріплення оброблюваної заготовки та надання останній різних частот обертання. Передня бабка складається з литого корпуса й коробки швидкостей, останній порожнистий вал якої називається шпинделем. На кінці шпинделя закріплений пристрій для захисту заготовки. Частота обертання шпинделя регулюється степеневою коробкою швидкостей
Задня бабка використовується для підтримування за допомогою центра 5 (рисунок 6) правого кінця довгої заготовки, а також для закріплення в конічному отворі пінолі 6 інструмента для оброблення отворів і здійснення руху подачі цього інструмента; бічне зміщення корпуса задньої бабки дає змогу обточувати конуси. Піноль пересувають за допомогою гвинтової передачі обертанням маховика 7. Задню бабку можна з'єднувати спеціальним замком 4 із супортом для здійснення механічної подачі за рахунок руху супорта.
Коробка подач служить для ступеневого регулювання поздовжніх і поперечних подач. Вона закріплена на станині нижче від передньої бабки. Коробку подач приводить в рух ходовий гвинт 11 або ходовий валик 10.
Ходовий гвинт використовують під час нарізування різі за допомогою різця; ходовий валик застосовують для звичайних поздовжніх і поперечних полозок.
Супорт призначений для переміщення закріпленого в різцетримачі інструмента. Завдяки хрестоподібному розташуванню полозок для поздовжнього і поперечного руху можна виконувати поздовжню і поперечну подачі, а також точне позиціювання інструмента. Супорт складається з литої каретки, що перебуває на напрямних станини, поперечних 2 і верхніх 3 полозок.
Фартух має механізми для перетворення обертального руху маховичка 9, ходового гвинта чи ходового валика в поступальний рух поздовжньої або поперечної подач. У фартусі є також механізми реверсу поздовжньої та поперечної подач. Гітара кінематично з'єднує шпиндель з коробкою подач. Переставляючи місцями зубчасті колеса гітари, змінюють значення передавального відношення між шпинделем і коробкою подач.
Кінематична схема токарно-гвинторізного верстата 1К62 зображена на рисунку 7.
Рисунок 7 – Кінематична схема токарно-гвинторізного верстата 1К62
Головним рухом у верстаті є обертання шпинделя, яке він отримує від електродвигуна через клиноременну передачу зі шківами і коробку передач. На її приймальному валу встановлено двосторонній багатодискова фрикційна муфта. Для отримання прямого обертання шпинделя муфту зміщують вліво і привід обертання здійснюється за кінематичного ланцюга – зубчастих коліс на шпиндель верстата. Перемикаючи блоки коліс, можна отримати 23 варіанту значень частот обертання шпинделя реверсування шпинделя виконують переміщенням муфти вправо.
Механізм подачі включає в себе гвинторізний, поздовжньої і поперечної ланцюги подачі, ланцюг прискорених переміщень супорта. Обертання вхідного вала коробки подач передається від коробки швидкостей через гітару змінних шестерень і далі по кінематичної ланцюжку коробки передач на ходової вал мул гвинт. Обертальний рух, валу або гвинта, у фартусі перетвориться в поступальний рух супорт вздовж направляючих або поперек залежно від того яка та з чотирьох муфт включена, механізмом перемикання подач розташованого в корпусі фартуха. Для здійснення прискореного (установчого) переміщення супорта ходовому валу повідомляється швидке обертання від окремого електродвигуна через клиноременну передачу. Механізм подачі супорта через коробку подач при цьому можна не вимикати, так як у ланцюга приводу ходового валу встановлена муфта обгону. За допомогою гвинтових пар можна вручну переміщати різцеві санчата і піноль задньої бабки.
1.3 Принципи роботи автоматизованої системи
Як правило, механізм головного руху працює в довготривалому режимі з постійним навантаженням. Отже мінімальна потужність двигуна в цьому випадку повинна бути вибрана рівною або більше номінальної потужності верстату, що визначається по найбільшій потужності різання, номінальна потужність двигуна допоміжних приводів визначається умовами перевантаження.
Електродвигуни у верстаті повинні виконувати наступні функції: робити пуск і зупинку верстата; здійснювати реверсування його робочих органів; змінювати швидкість руху робочих органів, а також виробляти електро-гальмування, освітлення і т. п.
Для виконання основних функцій застосовують асинхронні двигуни трифазного змінного струму з короткозамкненим ротором і двигуни постійного струму.
Кожен електродвигун розрахований на певну найбільше навантаження, при якій він може працювати тривалий час. При цьому навантаженні електродвигун володіє нормальною потужністю, розвиває нормальний крутний момент, має нормальну частоту обертання, споживає нормальну силу струму.
До системи керування верстатом пред'являються такі вимоги:
– швидкість управління, тобто на операцію управління має затрачатися тим менше часу, чим частіше вона проводиться;
– точність системи управління, яка встановлюється в залежності від призначення системи і виконуваної нею функції;
– безпека і зручність керування досягається розташуванням органів управління в легкодоступних місцях, щоб робітникові не доводилося багато ходити біля верстата.
Для найбільш повного використання ріжучого інструменту верстата, обробка виробів повинна проводитися при так званій економічно вигідною (оптимальної) швидкості різання, яка при роботі верстата з відповідною подачею і глибиною різання повинна забезпечити обробку деталі з необхідною точністю і чистотою поверхні при мінімальних приведених питомих витратах на обробку; продуктивність. При цьому буде дещо нижче найбільш можливою.
Раціональне використання верстата вимагає зміни частоти обертання шпинделя при зміні технологічних факторів.
Привід подачі виконується за допомогою зміни передавального числа коробки передач.
Регулювальні властивості механізмів верстатів, характеризуються такими показниками:
– діапазон регулювання;
– плавне регулювання;
– економічність регулювання;
– стабільність роботи
Регулювання проводиться шляхом перемикання шестерень коробки швидкостей за допомогою електромагнітних муфт. Електромагнітні муфти дозволяють перемикати швидкості і подачі під час роботи верстата як вхолосту, так і під навантаженням.
2 Розрахункова частина
2.1 Технічне завдання на проектування
По завданню на курсовий проект по автоматизації системи регулювання безперервного водопостачання складемо наступні пункти які будуть проведені по частині монтажу даного обладнання:
вибрати елементи автоматики скласти перелік обладнання, а також елементи управління, розрахувати переріз провідників силового кола, кола захисту та контролю, регулювання та сигналізації;
розробити щит управління, розрахувати його розміру, а також розробити загальний вигляд щита управління;
розробити схему електричну з’єднувань щита управління;
забезпечення заходів по дотриманню норм та правил виконання монтажу в процесі налагодження та монтажу системи.
розробка, розрахунок і вибір місця розміщення верстату;
встановлення датчиків контролю і управління згідно схеми монтажної автоматизації, розробка правил монтажу системи автоматики.
2.2 Розрахунок розмірів та розробка схеми
Схема електрична - це документ, у якому показані у виді умовних чи зображень позначень частини пристрою (блоки, ІМС, транзистори, конденсатори й ін.) і зв'язку між ними. Вимоги до виконання схем містяться в стандартах. Загальні вимоги до виконання схем, їхнім видам і типам установлює ДСТ 2.701 -84.
В електричних схемах застосовуються умовні графічні позначення (УГП). Стандарти ДСТ 2.721-74 - ДСТ 2.759-82 дають УГП, умовні знаки, символи, мітки.
Основні правила складання електричних схем викладені в ДСТ 2.702-75. Схеми виконуються без дотримання масштабу, чи збільшення зменшення розмірів УГП виробляється довільно, але пропорційно для всіх елементів даної схеми.
Лінії електричного зв'язку зображують у виді горизонтальних і вертикальних відрізків, що мають найменше число зламів і перетинань.
Похилі лінії зв'язку повинні бути мінімальної довжини.
На схемах допускається поміщати технічні дані і вимоги, таблиці і тимчасові діаграми - на вільному полі креслення.
Схема електрична принципова визначає повний склад елементів і зв'язків між ними і дає детальне представлення про принципи роботи. На ній зображують всі електричні з’єднання та елементи чи пристрої, необхідні для здійснення в приладах заданих електричних процесів всіх електричних зв'язків, які закінчуються вхідними і вихідними ланцюгами (рознімання, затиски, з'єднувачі і т.п.).
Проводяться електричні розрахунки чи обгрунтування для всіх дискретних елементів резисторів, конденсаторів, транзисторів і т.п.) у частині їхніх номінальних значень, припустимих навантажень і т.д.
Визначається струм, споживаний пристроєм, для всіх номіналів живлячих напруга. Виходячи з отриманої величини струму і числа входів і виходів пристрою, вибирається тип з'єднувача.
Всім елементам, блокам і функціональним групам пристрою, зображеним на схемі, привласнюються позиційні позначення, що містять інформацію про вид елемента (блоку, функціональної групи) і його порядковому номері в межах даного виду елементів.
Усі зведення про елементи, що входять до складу пристрою і зображених на схемі, записують у перелік елементів, що помішають на першому листі чи схеми виконують у виді самостійної о документа.
Схема електрична принципова розробляється на основі раніше розроблених структурної і функціональної схем, а також з обліком обраної елементної бази.
2.3 Розробка схеми електричної принципової електричних мереж
Принципові електричні схеми визначають повний склад приладів, апаратів і зв'язків між ними, дія яких забезпечує вирішення задач керування, регулювання, захисту, вимірювання і сигналізації.
Електричні схеми можна поділити на три групи:
- принципові;
- загальні;
- монтажні.
Найчастіше використовують два способи виконання принципових електричних схем:
- інженерний (ручний);
- аналітичний.
На основі цих схем розробляють іншу технічну документацію (наприклад монтажні таблиці щитів і пультів, схеми зовнішніх з’єднань), проводять монтаж, наладку і ремонт електричних пристроїв.
При розробці систем автоматизації технологічних процесів принципові електричні схеми, як правило виконують для окремих самостійних елементів, установок або дільниць системи автоматизації.
При виконанні проекту технологічного об’єкту принципові електричні схеми виконуються відділом автоматизації і електротехнічним відділом. Узаконений розподіл виконавців принципових електричних схем різного призначення відсутній, тому щоб не виникало неузгоджень при виконанні і погодженні різних частин проекту рекомендується розподіл, приведений в таблиці 5.1.
1 2 3