Автоматизации производственных процессов при изготовлении и ремонте вагонов, узлов и деталей. Автоматизация торцовочных станков, страница 3

h_зпр  -КПД зубчатой передачи вал-рейка редуктора h_зрп  =0,94;

h_пк  -КПД подшипников качения  h_пк  =0,99;

 h_общ =0,955*0,725*0,94*0,99² =0,638

Потребляемая мощность электродвигателя привода пилы;

Р₁=Р₂/ h_общ ,                                                                                                         (17) 

где Р₂ –потребная площадь привода подачи.

Р₁ =0,26/0,638 =0,408 кВт

Произведём выбор электродвигателя.                                                                

  Выбираем электродвигатель АИР-90L2ДУ3 – асинхронный с короткозамкнутым ротором. Частота вращения n₁ =3000об/мин, мощность P₁= 3 кВт. Выбор произведен с учётом запаса прочности и перегрузок, напряжением сети 380В, частотой 50Гц.

Выбираем для полно ременной передачи передаточное число И_кр =20, тогда И_общ = И_рп*И_чр =3*20 =60.

Скорость вращения на выходном валу червячного редуктора определим по формуле:

n₂ = n₁/ И_общ ,                                                                                                       (18)

где n₁- частота вращения.

n₂ =3000/60 =50 об/мин

Диаметр зубчатого колеса определим по формуле:

d =V_р /Пп₂ ,                                                                                                         (19)

где V_р – скорость перемещения рейки V_р=5,14 м/мин.

d =5,14/3,14*50=0,033м

Определим потребляемость тока каждой из фаз.

I_ф = (P_э/h_э *√3 *U_л *соsγ) *10³ ,                                                                          (20)  

где P_э –мощность на валу электродвигателя, P_э = 3 кВт;

 h_э  -КПД электродвигателя, h_э =0,75;

 U_л –линейное напряжение питающей сети, U_л =  380 В ;

  соsγ  -угол опережения фаз,    соsγ  =  0,65.

  I_ф = (3,0/0,75*√3*380*0,65) *10³ = 9,3 А

Значение тока позволяет выбрать коммутирующею аппаратуру.

Выбираем магнитные пускатели ПМЛ 210104В, род тока - переменный, напряжение 380В, потребляемая мощность – 130 пуск Вт.

Параметры отключаемой цепи:

Род тока – переменный, напряжение 380-500 В, сила тока – 6А.

Таблица №1

Тип аппарата	Силовые контактные пары	Рх	3хх
КМ 2 КМ 3 КМ 4 КМ 5 КМ 6	3 3 3 3 3	- - 1 2 -	- - - 2 -

Р^х –размыкающий контакт;

3^хх- замыкающий контакт.      

Перечень контактов коммутационных аппаратов вышедших в схему управления.

		ЗАМ	ЗАМ	РАЗ	РАЗ
Кнопки Путевые выключатели Промежуточные реле Магнитные пускатели	Sn So   SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 К1   КМ2 КМ3 КМ4 КМ5 КМ2	+ _ + 1SQ2 + 2SQ4 _ 1К1 1КМ2 1КМ3 1КМ4 1КМ5 1КМ6	_ _ + _ _ _ _ 2К1   2К1 _ _ 4КМ5 5КМ5 _	_ + _ _ _ _ + _   _ _ 2КМ4 2КМ5   _	__ _ _ 1SQ2 _ 1SQ4 _ _ _ _ _ 3КМ5   _

Расчёт пневматического привода.

   Пневмоприводы широко применяются для автоматизации операций поворота, толкания, подъема, перемещений. Достоинство пневмопривода, заключается в его надежности, взрывобезопасности, простотой конструкции и управления, сравнительной быстротой действия, низкой стоимостью, невысокой требовательностью и точностью изготовления.

  Эффективность применения пневмоприводов в вагоноремонтном производстве заключается в вариантности произведения изготовления типового пневматического и электропневматического тормозного оборудования.

  Пневмоцилиндры работают под системой воздуха при давлении до 10⁵ Па и tºС от –45ºС до 60ºС со скоростью перемещения штока до 0,5 м/с.

  Характеристика пневмоцилиндра двустороннего действия:

d = 100мм – диаметр цилиндра;

ход поршня – 100 мм;

номинальное давление воздуха –1,0 МПа;

толкающее усилие –6900Н;

тянущее усилие –6470Н;

диаметр отверстия для привода воздуха К1/4";

масса –8,5 кг.

   Определим усилие развиваемое пневмоприводом двустороннего действия по формуле:

R_h = Р⁰(ТР²/И_мин)f₀ – p_В(( D(Р²-d_шт)/4)) > Р_т ,                                                  (21)

где Р₀ – давление сжатого воздуха в рабочей полости;

D =0,065 – внутренний диаметр цилиндра, м;

f₀ =0,8 – коэффициент учитывающий трение в уплотнительных устройствах;

p_В =1*10⁵ Па – давление сжатого воздуха в выхлопной полости;

d_шт =0,325D = 20мм = 0,02м – диаметр штока.

  Определим усилие развиваемое пневмоприводом по формуле (21):

R_h = 1,0*10⁶*(3,14*0,065/4*1,1)*0,8 – 1*10⁵*((3,14(0,065² – 0,02²)/4))

 = 2409,09 Н,  R_т  < 2412 Н.

µ_h =1,1 –коэффициент, учитывающий инерционные силы.

   Определим длительность цикла работы пневмопривода одностороннего действия по формуле:

t_y = 2t₁+t₂+t₃+t₂^'+t₄ ,                                                                                           (22)

t₁=0,1С – время срабатывания золотникового распределителя с электромагнитным управлением;

t₂ = l₁/V₀ –продолжительность распространения воздушного потока от распределения до рабочей полости пневмоцилиндра С, (l₁ = 5м – длина трубопровода от распределения до рабочей полости цилиндра, Н;

V₀ =314м/с – скорость распределения воздушного потока).

t₂ = 5/341 =0,015с;

t₃ = 1с –длительность перемещения поршня на заданный ход, с;

t₂^' =l²/И₀ – длительность прямого хода, с:

l₂= 5м

t₂^' = 5/341 =0,015с.

t₄ =0,9 t₃ – длительность обратного хода поршня цилиндра, t₄ =0,9 *3 = 2,7с.

t_y = 2*0,1+0,015+1+0,015+2,7 =3,93с

Длительность перемещения поршня пневмоцилиндра двустороннего действия на прямом ходу определим по формуле:

1.1  Определим полную нагрузку на штоке:

           R_n = F_тр +П_т ,                                                                                              (23)

где F_тр = 0,1(Р₀+1*10⁵)*ПD²/4 – сила трения, Н;

F_тр =0,1(1*10⁶ +1*10⁵)*(3,14*0,065²)/4 =364,83

Р_т  =600Н– сила полезного сопротивления.