Реферат: Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков
Дипломнаяработа
студента гр. 35
ПТУ № 22 г. Омска
Скобелева Дмитрия Николаевича
Тема: Наладка и эксплуатация электрооборудованияметаллорежущих станков
Руководитель темы:
___________________
Омск 2004
Содержание
1. Общая часть. 3
1.1. Введение. 3
1.2. Заземление электрооборудованиястанков. 4
1.3. Применение регламентированногообслуживания станочного оборудования. 7
2. Наладка электрооборудования. 7
3. Токарно-винторезный станок 1К625. 11
4. Организация эксплуатацииэлектрооборудования металлорежущих станков 17
5. Заключение. 26
Перечень использованной литературы… 31
Приложения. 32
1.Общая часть1.1. Введение
Металлорежущие станкипредназначены для изготовления деталей путем механической обработки заготовокрежущим инструментом. Металлорежущие станки подразделяются на следующие группы:
— токарные
— сверлильные и расточные
— шлифовальные
— зубо- ирезьбообрабатывающие
— фрезерные
— строгальные
— разрезные
— разные
Металлорежущие станкитокарной группы наиболее распространены в народном хозяйстве.
В эту группу входят:
— универсальные токарные
— токарно-винторезные
— револьверные
— лобовые
— карусельные
— токарно-копировальные
— токарные автоматы
— токарные станкиспециального назначения.
При наладке иэксплуатации электрооборудования металлорежущих станков необходимо знатьконструкции и принцип действия всех элементов схем электрооборудования. В связис тем, что станочный парк постоянно обновляется, наладчик должен повышать свойпрофессионально-технический уровень.
Под наладкойэлектрооборудования понимают процесс восстановления первоначальных или настройканеобходимых характеристик электрических машин, аппаратов и схем автоматическогорегулирования.
Существует три виданаладки электрооборудования:
1. Проводится передконтрольным испытанием и сдачей станка на заводе – изготовителе.
2. Контрольнаяналадка – производится перед сдачей станка в постоянную эксплуатацию
3. Вторичная наладка– после планового ремонта или после какого-либо нарушения нормальной работы впроцессе эксплуатации.
1.2. Заземлениеэлектрооборудования станковОбщие требования к выполнению заземления
Заземление на станках необходимо выполнять при номинальных напряженияхвыше 36 В переменного тока и ПО В постоянного тока. Заземлению подлежат:
а) корпуса электрических машин (электродвигателей,генераторов, электромашинных усилителей и т. д.), трансформаторов,светильников и т. п.;
б) приводы электрических аппаратов;
в) вторичные обмотки измерительных трансформаторов, а также понижающихтрансформаторов с вторичным напряжением 36 В и ниже;
г) каркасы и несущие конструкции управления, пультовуправления, кнопочных станций и т. д.;
д) станины станков, металлические части механизмов и вспомогательногооборудования станков (гидростанций, баков охлаждения и т. д.), стальные трубыэлектропроводки, металлорукавов, корпуса разветвительных коробок,металлические кабельные конструкции и другие металлические конструкции,связанные с установкой электрооборудования;
е) металлические корпуса передвижных, съемных, подвесных и переносныхэлектроприемников.
Заземлению не подлежат:
а) электрооборудование, установленное на заземленныхметаллических конструкциях (при этом на опорных поверхностях должны бытьпредусмотрены защищенные и незакрашенные места для обеспечения электрическогоконтакта);
б) корпуса реле электроизмерительных приборов, кнопок и т. п.,установленных на металлических панелях или на стенках станций и пультовуправления;
в) съемные или открывающиеся металлические части заземленных каркасовэлектрошкафов, электрониш и т. д.;
г) электроприемники с двойной изоляцией. 212
Двойной изоляцией называется устройство в электроприемнике двух независимыходна от другой и рассчитанных каждая на номинальное напряжение ступеней изоляции,выполненных таким образом, что повреждение одной из них не приводит к появлениюпотенциала на доступных прикосновению металлических частях.
Допускается вместо заземления отдельных электродвигателей, аппаратови т. п., установленных на станках, заземлять станины станков при условииобеспечения надежного контакта между корпусами электрооборудования и станиной.Во всех случаях заземления электрическое сопротивление, измеренное междувинтом заземления и любой металлической частью, которая при пробе изоляцииможет оказаться под напряжением 50 В и выше, не должно превышать 0,1 Ом. Еслисопротивление заземления между металлическими корпусами электрических машин иаппаратов, установленных на заземленных частях станка, и винтом заземленияпревышает 0,1 Ом, то к таким машинам и аппаратам требуется проложитьспециальные заземляющие проводники.
Контактные соединения, образуемые между металлическими перемещающимисячастями станка и металлическими поверхностями заземленных станин, допускаетсяиспользовать в качестве заземляющих при условии, что общее сопротивлениезаземляющей цепи не будет превышать 0,1 Ом.
Минимальные сечения в мм2 медных заземляющих проводниковследующие:
Голые проводники при открытой прокладке 4
Изолированные провода 1,5
Заземляющие жилы кабелей или многожильных проводов в общей трассетрубопровода с фазными жилами 1
Не допускается в качестве заземляющих проводников использовать металлорукава,стальные трубы, металлические оболочки кабелей, а также крепежные винты. Крепежныевинты или детали, соединяющие различные узлы станков, можно рассматривать каксредство заземления только в тех случаях, когда на соприкасающихся поверхностяхсоединяемых частей отсутствует краска, смазка или прокладки из изоляционныхматериалов, нарушающих необходимый электрический контакт. Для заземленияэлектрооборудования, расположенного на движущихся частях станка, должен бытьиспользован специальный гибкий изолированный провод.
В целом система заземления станка должна быть выполнена таким образом,чтобы при снятии любого из заземляемых элементов не нарушалась целость всегозаземления
Способы заземления
Заземление станка и его отдельно стоящих узлов потребитель выполняет,как правило, путем соединения их к цеховому контуру заземления. Поэтому длязаземления у основания снаружи станка и его отдельно стоящих узловпредусматривают специальные винты заземления.
Для создания качественного и надежного контакта, основания подвинты заземления должны быть зачищены до металлического блеска, облужены илипокрыты другим антикоррозийным металлическим покрытием.
1.3. Применение регламентированногообслуживания станочного оборудования.
Существующая на предприятии система регламентированного техническогообслуживания (РТО) представляет комплекс взаимосвязанных положений и норм.Сущность РТО заключается в том, что через определенный интервал (календарноевремя) работы оборудования, выполняются определенные виды работ,последовательность и периодичность которых для каждого элемента оборудованияимеет установленные значения. Некоторые виды РТО производятся на работающемоборудовании, однако в большинстве случаев для выполнения работ, имеющих цельюпредупредить или отсрочить наступление постепенного или внезапного отказа,станки необходимо останавливать. Такие простои на предприятии планируютсяобслуживающим персоналом или ремонтной службой на основе соответствующих инструкций.РТО оказывает влияние на показатели надежности.
2.Наладка электрооборудованияОбщие положения и необходимые приборы
Под наладкой электрооборудования металлорежущего стайка принятопонимать комплекс работ по приведению в действие всех элементов электрооборудования,обеспечивающих технологический процесс обработки в заданных режимах. Припусконаладочных работах проверяют соответствие установленногоэлектрооборудования и выполненного монтажа проекту, выявляют и устраняют неисправностив электрической схеме электрооборудования, настраивают и регулируютэлектроаппараты и привода, проверяют состояние изоляции и заземляющихустройств, параметры электронных приборов, испытывают работуэлектрооборудования под напряжением в различных режимах и проводят другие работыв зависимости от сложности и типа примененного на станке электрооборудования.Наладочные работы являются заключительным этапом монтажных работ и, какправило, способствуют экономичной, надежной и безаварийной работе станка в эксплуатации.
Электрические схемы управления электроприводами станков отличаютсямежду собой сложностью, видами применяемых электроаппаратов, назначением и т.д., поэтому работа наладчика не может строиться по шаблону. Однако во всехслучаях целесообразно использовать некоторые общие методы сокращающие времявыявления неисправностей. Метод наблюдения является простейшим и самымнеобходимым в работе наладчика. Он состоит в наблюдении за действием элементовсхемы и оценке правильности их действия. Даже в станках со сложной электроавтоматикойи большим количеством аппаратуры в одной операции управления приводомучаствует не более 3—4 аппаратов. Зная назначение и расположение аппаратов, поих состоянию наладчик может судить о режиме работы, направлении движении и пр.Очень часто можно установить причину неисправности или ограничить круг поисковтолько путем наблюдения.
Метод исключения или локализации проверяемого участка заключается в искусственномсокращении объема участка, содержащего необнаруженный неисправный элементпутем последовательного отключения до тех пор, пока не обнаружится неисправность.Под связями в данном случае понимают все виды связей, в том числе и механические.Например, снятие ремня и проверка двигателя на холостом ходу позволяет установить,что именно неисправно — двигатель или механизм.
Метод сравнения заключается в замене проверяемого элемента илиузла схемы соответственно исправным элементом или узлом (панелью блоком). Еслипосле замены элемента или узла неисправность исчезает, наладчик продолжаетработу, оставляя неисправный элемент или узел в мастерской.
Метод обратной последовательности применяют при проверке схемы,состоящей из нескольких звеньев, связанных функциональной зависимостью. Онзаключается в том, что проверку производят на выходе каждого звена последовательно,от последнего к первому. Если при этом какое-то промежуточное звено имеетнормальный выход, т. е. выполняют требуемую функцию, то сразу же после этогоможно проверить выход предыдущего звена. Такой метод исключает лишниеконтрольные операции и, следовательно, сокращает время наладки. Этот методдает наибольший эффект в условиях серийного производства и эксплуатации.
При наладке опытного станка со сложным электрооборудованием илипри отсутствии у наладчика достаточного опыта часто используют метод прямойпоследовательности. Но и в этих условиях рекомендуется все же обратная последовательностьв целях выработки определенного навыка.
При наладке электрооборудования металлорежущих станков возникаетнеобходимость в определенном количестве электроизмерительных приборов, инструмента и приспособлений,номенклатуру и число которых определяют в зависимости от сложности схемэлектроприводов и систем автоматизации, а также типами применяемой электроаппаратурыи электронных приборов. Применяются как специальные, так и универсальныеизмери тельные приборы. Универсальные многошкальные приборы обычно используютпри наладке схем, содержащих одновременно элементы переменного и постоянноготока. Во избежание неправильных включений, приводящих к выходу из строяприборов, особенно электронных, проверка работоспособности электрических схем иих наладка требуют от наладчиков определенных навыков и квалификации. Оснащениеучастка наладчиков приборами, инструментом и соответствующими приспособлениямидолжно быть таким, чтобы способствовать обеспечению быстрого отыскания возможныхнеисправностей в схемах.
В целях увеличения производительности труда при производстве наладочныхработ очень часто применяют простые и наиболее удобные при пользовании приборы,например индикаторы напряжения (контрольная лампочка) при проверкеналичия напряжения. Контрольные лампочки выбирают соответственно величинеизмеряемого напряжения. Так, при проверке наличия напряжения силовых цепей до220 В можно использовать лампочку на 220 В, цепей управления 24 В —коммутаторную лампочку на 24 В. Применение индикаторов (контрольных ламп) даетиногда возможность одновременно с проверкой наличия напряжения произвестипроверку полярности цепей.
В качестве приборов, служащих для прозвонки электрических цепей,могут быть применены тестер, пробник, в отдельных случаях (при отсутствиив цепи элементов приборов или электроаппаратов, рассчитанных на напряжениеменее чем 1000 В) возможно применение мегометра на соответствующеенапряжение. Пробник является одним из распространенных среди наладчиковприборов по прозвонке электрической цепи. Он состоит из последовательновключенных низковольтных батарейки и лампочки. При замыкании контактов пробникана проверяемую цепь, если нет обрыва, лампочка загорается.
В практике измерения выдержек времени на включение и отключениеаппаратов, приборов, отдельных схемных узлов применяют электрическийсекундомер. Достоинством электрического секундомера является возможностьпроведения достаточно точного отсчета, так как начало и конец отсчета временисовпадает с моментом включения и отключения контактов соответствующих аппаратовсхемы. При необходимости проведения точных измерений, а также для исследованияво времени процессов, происходящих в электрической цепи, широко применяют осциллографы.
Перечисленные приборы не являются обязательным минимумом приборовэлектроучастка. В зависимости от характера и мощности электропривода, электроучастокукомплектовывают испытательными стендами и приборами, полностью обеспечивающимипроизводство наладочных работ. При наладке электрических схем с применением измерительныхтрансформаторов необходимо помнить, что у трансформатора напряжения вторичнаяобмотка должна быть подключена к вольтметру, ваттметру или же ее цепь должна находитьсяв разомкнутом состоянии, обмотка же трансформатора тока должна быть замкнута наамперметр или закорочена.
Для защиты трансформаторов напряжения от возможных перенапряженийи токов короткого замыкания в их первичные цепи в оба провода на стороневысокого напряжения устанавливают предохранители. При включении во вторичныецепи трансформаторов напряжения измерительных приборов ввиду возможныхнеправильных их включений могут возникнуть перегрузки — защита от перегрузокподобного рода осуществляется предохранителями.
Во избежание неправильных показаний приборов выходные клеммытрансформаторов тока и напряжения и входные клеммы измерительных приборовобычно предварительно согласовывают между собой. При подключениитрансформаторов тока и напряжения необходимо обратить внимание на то, чтобы ихвторичные обмотки и корпуса были заземлены.
3.Токарно-винторезный станок 1К625В главных приводах токарных станков широкого назначения малой исредней мощности основным типом привода является привод с асинхроннымкороткозамкнутым двигателем. Частота вращения шпинделя токарных станковрегулируется путем переключения зубчатых передач коробки скоростей. В последнеевремя появляется все больше станков, в которых переключения производится дистанционнос помощью электромагнитных фрикционных муфт. Для пуска, останова и изменениянаправления вращения (реверсирования) в токарных станках малой и среднеймощности часто применяют фрикционные муфты. Двигатель при этом все времявключен и вращается в одном направлении. Движение подачи малых и среднихтокарных станков чаще всего осуществляется от главного привода. Регулированиеподачи осуществляется аналогично с помощью коробки зубчатых передач, котораяпереключается вручную или дистанционно.
Вспомогательные приводы токарных станков (ускоренного перемещениякаретки суппорта, зажима изделия, насосаохлаждения и т. п.) оснащеныасинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.
Наладку электрооборудования металлорежущих станков начинают с организациибригады, в состав которой включают наладчиков или электромонтеров определеннойквалификации в зависимости от сложности электрической схемы станка. Руководствобригадой поручают опытному наладчику или электромонтеру, имеющему большой производственныйопыт. Бригадир обязан вести журнал проведения наладочных работ, в котором онзаписывает все замечания по монтажу, наладке, обнаруженным дефектам, производственнымпеределкам в схеме.
Наладочные работы начинают с ознакомления с принципиальнымиэлектрическими схемами, выявления отступлений исполненной схемы от проекта.Затем путем внешнего осмотра электрооборудования выявляют соответствиеустановленной аппаратуры проекту, ее состояние. При обнаружении значительныхполомок аппаратов производят их ремонт или замену. Полный объем наладочныхработ состоит из следующих пунктов.
а) измерение сопротивления изоляции токоведущих частей электрооборудования;
б) измерение сопротивления постоянному току обмоток электрических машин,трансформаторов, катушек пускателей, реле, сравнение данных измерений сданными принципиальной схемы;
в) снятие диаграммы переключений командоаппаратов, путевых переключателей;
г) проверка выпрямителей, формовка селеновых выпрямителей, отбраковкаи замена на новые;
д) проверка и снятие характеристик усилителей и преобразователей;
е) измерение сопротивления изоляции вторичных цепей;
ж) проверка правильности монтажа вторичной коммутации, выполняемаяпутем включения аппаратуры по участкам или прозвонкой;
з) проверка защит в силовой и вторичной цепях станка;
и) проверка работы электрических машин вхолостую и под нагрузкой;
к) окончательная регулировка путевых и конечных переключателей;
Порядок описания электрооборудования станков в дальнейшем принятследующим: указывают назначение станка и приводят перечень основных элементовэлектрооборудования, затем описывают работу схемы, указывают виды защит иблокировок и, наконец, описывают наладку.
Токарно-винторезный станок 1К625 предназначен для выполнения чистовых иполучистовых токарных работ. Помимо изготовления тел вращения, на нем можнонарезать различные резьбы. Принципиальная электросхема станка показана на рис. На станке установлены четыре асинхронных короткозамкнутых двигателя:
а) двигатель главного привода (вращения шпинделя) (ДТ) АО52/4, 10кВт; 220/380 В, 1460 об/мин;
б) двигатель ускоренного хода каретки суппорта (ДБХ) АОЛ12/4; 0,8кВт, 220/380 В; 1350 об/мин;
в) двигатель насоса охлаждения (ДО) ПА-22; 0,12 кВт; 220/380 В;2800 об/мин;
г) двигатель гидронасоса (ДГП) АОЛ21/6; 1, 1 кВт; 220/380 В; 960об/мин.
Подключение станка к сети производится вводным пакетным выключателем(или автоматом) АВ1.
Нажатием на кнопку 1КУ «Пуск» включают магнитный пускатель КТ, которыйсвоим замыкающим контактом блокирует кнопку и включает двигатель главногопривода ДТ, двигатель насоса охлаждения ДО, если включен выключатель АВ2, идвигатель гидропривода ДГП, если он подключен через штепсельный разъем РШ Приустановке рукоятки фрикциона в среднее положение освобождается конечныйвыключатель KB и размыкает контакт в цепи питания реле времени РВ, которое свыдержкой времени отключает схему. Для осуществления быстрого хода суппортанажимают на кнопку БХ «Быстрый ход», встроенную в рукоятку фартука. При этомвключается пускатель двигателя быстрого хода КБХ. При опускании кнопки движениебыстрого хода суппорта прекращается.
Для устранения неправильных операций и аварийных режимов работыэлектрооборудования в схеме станка предусмотрены следующие защиты и блокировки:
а) момент окончания обработки детали фиксируется конечным выключателемKB, замыкающий контакт которогозамыкается после отключения фрикционной муфты (это нужно, чтобы подать командуна отсчет времени холостого хода);
б) холостой ход станка ограничивается реле времени РВ, которое отключаетдвигатель главного привода, если в течение выдержки времени реле (3—8 мин)подачи станка не будут включены;
в) защита электрооборудования от перегрузок осуществляется тепловымиреле РТГ, РТО и РТГП;
г) защита электрооборудования от коротких замыканийосуществляется плавкими предохранителями;
д) нулевая защита осуществляется магнитными пускателями КГ, КБХ, которыепри снижении напряжения ниже 85% поминального отключают станок.
Асинхронные короткозамкнутые двигатели
Асинхронные короткозамкнутые двигатели получили широкое распространениев металлорежущих станках благодаря ряду преимуществ перед двигателямипостоянного тока: меньшей стоимости, простоте и удобству в эксплуатации.
Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя заключается в следующем.При включении обмоток статора на напряжение сети по ним протекает ток, которыйсоздает вращающееся магнитное поле. Его магнитный поток пересекает обмоткуротора, выполненную в виде беличьего колеса, и наводит в ней электродвижущуюсилу (э. д. с.). Но так как обмотка ротора короткозамкнутая, по ней начинаетпротекать ток, создающий магнитное поле ротора. При взаимодействии магнитныхполей статора и ротора создается момент, вращающий ротор в направлении вращениямагнитного поля статора, однако частота вращения ротора несколько меньше частотывращения магнитного поля статора, называемой синхронной. Ротор как бы проскальзываетотносительно магнитного поля статора. Отставание частоты вращения ротора отсинхронного характеризуется скольжением
/>
где nс — синхронная частота вращения в об/мин; nр — частота вращенияротора в об/мин. Скольжение обычно выражается в процентах и для асинхронныхдвигателей нормального исполнения составляет при номинальном режиме 1—6%.
При увеличении нагрузки на валу двигателя в первый момент времениротор замедляется, скольжение возрастает, магнитное поле статора чаще пересекаетобмотку ротора, сила тока в обмотке ротора увеличивается, магнитный потокдвигателя уменьшается. Однако уменьшение магнитного потока вызывает уменьшениеэ. д. с., наводимой в обмотке статора. С уменьшением этой э. д. с. увеличиваетсясила тока статора, величина которого ограничивается э. д. с. статора, а этовызывает увеличение магнитного потока двигателя до его прежней величины. Такимобразом, магнитный поток двигателя при изменении нагрузки практически остаетсянеизменным за счет изменения токов в обмотках ротора и статора. При чрезмернобольшой нагрузке токи в обмотках статора и ротора могут повысить допустимыезначения, и обмотки двигателя сгорят.
Нагрузка на валу двигателя называется статическим моментом. При работедвигателя в установившемся режиме статический момент уравновешен моментом,развиваемым двигателем. Величина этого момента определяется произведением силына плечо.
Пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором сопровождаетсяскачком тока от нулевого значения до некоторой величины, называемой пусковымтоком. Величина пускового тока достигает 4—8-кратного значения номинальноготока двигателя. Это объясняется тем, что в момент пуска вращающееся магнитноеполе статора индуктирует в неподвижном роторе э. д. с. значительнойвеличины, а полное сопротивление обмотки ротора в этот момент весьманезначительно, так как оно определяется только активным сопротивлением обмотки.
При включении двигателя на его валу появляется вращающий или пусковоймомент, значение которого приводится в каталогах.
Если на валу двигателя имеется статический момент, равный номинальному,то время разгона (в секундах) до номинальной скорости
/>
Основной составной частью всякого металлорежущего станка являетсяэлектродвигатель (или несколько электродвигателей), от которого получаютдвижение (или от которых) все механизмы и устройства станка. Поэтомуэлектрическая схема должна удовлетворять следующим требованиям:
1) обеспечивать пуск и остановку всех электродвигателей с помощьюсоответствующего автоматического или ручного устройства (магнитного пускателя,контакторов или ручного выключателя);
2) обеспечивать защиту электродвигателя от коротких замыканий и перегрузок;
3) предусматривать сигнализацию о включенном и выключенном положениилюбого электродвигателя и блокировку, предотвращающую неправильные манипуляцииобслуживающего станок рабочего. Система блокировки, кроме того, должнаобеспечивать определенную последовательность включения электрических цепей, необходимуюдля правильного и безопасного обслуживания станка. Например: при включениикакого-либо механизма «Вперед» одновременное включение его «Назад» должно бытьневозможным; при включении продольной подачи включение поперечной подачидолжно быть запрещено и т. п.
Рациональная эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков обеспечиваетего длительную работу без аварий, простоев и дорогостоящих ремонтов, что позволяетувеличить выпуск продукции и повысить производительность труда станочников.Потеря работоспособности электрооборудования станка в процессе эксплуатациипроисходит главным образом из-за износа или разрушения отдельных элементовэлектрооборудования, разрегулирования взаимосвязанных элементов электрическойцепи, например датчиков и исполнительной схемы, нечеткости срабатыванияаппаратуры управления и защиты.
Сдача станка в эксплуатацию производится совместно! механиками иналадчиками. При этом бригадир наладчиков заполняет журнал производстваналадочных работ, в котором должны быть отражены все данные измерений,устранение выявленных дефектов, изменения в принципиальной электрической схеме,протоколы испытаний электрооборудования и акт приемки-сдачи станка. С моментаподписания акта приемки-сдачи станок поступает в постоянную эксплуатацию.
4.Организация эксплуатации электрооборудования металлорежущих станковНа большинстве предприятий нашей страны эксплуатация электрооборудованияведется в соответствии с «Единой системой планово-предупредительного ремонта ирациональной эксплуатации технологического оборудования». В основе единойсистемы планово-предупредительного ремонта (ППР) лежат систематическипроводимые периодические осмотры, при которых выявляют неисправности электрооборудованияи намечают мероприятия по предупреждению возможности их возникновения. Здесьже устанавливают необходимость того или другого вида ремонта. Система ППРпредусматривает текущий уход (межремонтное обслуживание), малый, средний икапитальный ремонты электрооборудования.
Межремонтное обслуживание состоит из наблюдения за выполнениемправил эксплуатации электрооборудования, указанных в его паспорте, своевременномустранении мелких дефектов, подрегулировки аппаратов. Межремонтноеобслуживание электрических аппаратов сводится к уходу за контактнымисоединениями, электромагнитами и механизмами расцепления (у автоматов). Нерекомендуется заменять серебряные контакты на медные. При образовании копотина контактах поверхность контакта очищают мягкой тряпкой, смоченной в спиртеили другом растворителе.
При значительном износе контактов реле и переключателейконтактные поверхности зачищают напильником с мелкой насечкой, стараясьсохранить при этом форму контактной поверхности. Как и в других случаях, запрещаетсязачищать контакты наждачной бумагой. Необходимо следить, чтобы контакты былисухими. Смазка контактов не допускается, так как при отключениях междуконтактами возникает электрическая дуга, которая разлагает масло: пары маслаувеличивают загрязнение контактов и препятствуют нормальной работе.
При текущем уходе контролируют величины срабатывания реле: токсрабатывания, выдержку времени, напряжение втягивания и отпускания и т. д.,которые необходимо поддерживать в требуемых пределах. Проверяют четкостьсрабатывания механической части реле от руки, а затем при подаче напряжения.
В процессе эксплуатации электрических двигателей необходимоследить за их чистотой и, в особенности, за чистотой обмоток и коллектора.Электродвигатели не должны быть загрязненными как с внешней, так и с внутреннейстороны: внутрь его не должны попадать влага или масло. Периодически, взависимости от местных условий, но не реже одного раза в месяц, останавливаютэлектродвигатель и осматривают его. При этом продувают его сухим сжатымвоздухом, обращая внимание на то, чтобы пыль действительно выдувалась изэлектродвигателя, а не перегонялась из одной его части в другую. В машинахпостоянного тока коллектор и щетки должны содержаться в полной чистоте.
При появлении нагара на коллекторе выясняют причину егопоявления, устраняют ее, а затем протачивают или продораживают коллектор. Щеткиэлектрических машин должны работать бесшумно, их контактная поверхность должнабыть хорошо прошлифована к поверхности коллектора. Смазку в подшипниках принормальных условиях работы необходимо менять не ранее чем через 6—12 месяцевработы двигателя. При работе в запыленных помещениях замену надо производитьчаще. Заполнение подшипника смазкой допускается не более чем на а/3объема свободного пространства, более плотная набивка смазки приводит к нагревуподшипника. Вал двигателя после набивки смазки должен свободно проворачиватьсяот руки. Во время работы электродвигателя необходимо контролироватьтемпературу нагрева обмоток и корпуса.
Аппаратура управления, защиты и автоматики
Основными операциями управления электроприводом металлорежущихстанков являются пуск, регулирование скорости вращения, изменение направлениявращения (реверс), торможение и отключение.
Эти операции могут производиться как при помощи аппаратов ручногодействия (рубильников и других простейших выключателей, пусковых и регулировочныхреостатов и контроллеров), так и автоматически.
Применение аппаратов ручного действия требует от обслуживающегоперсонала сравнительно высокой квалификации и навыка, а при работе станка сбольшой частотой включения и выключения эта аппаратура непригодна, так кактребует значительных физических усилий от оператора, имеет большие габариты ине обеспечивает необходимой последовательности в работе отдельных элементовсхемы.
Автоматическое управление обеспечивает автоматический и дистанционныйпуск двигателей, ускорение, изменение скорости вращения, реверс, останов,торможение и определенную последовательность этих операций. Продолжительностьрабочих циклов уменьшается за счет сокращения времени переходных режимов, аследовательно, увеличивается производительность и надежность действия,сокращается аварийность, так как исключаются ошибочные операции.
В зависимости от основной аппаратуры, различают три системы автоматическогоуправления электроприводом металлорежущих станков:
1. Релейно-контакторная система без обратных связей, где вкачестве основной аппаратуры используют контакторы, магнитные пускатели и различногорода реле.
2. Бесконтактная, разомкнутая система с применениемрелейно-контакторной аппаратуры иногда в комбинации с магнитными усилителями.Основные функции управления здесь выполняют специальные многообмоточныегенераторы постоянного тока; при этом часто осуществляется автоматическоерегулирование скорости электропривода.
Однако релейно-контакторная аппаратура имеет следующие недостатки:
1) ограниченный срок службы вследствие износа контактов;
2) большое время срабатывания вследствие инерции ее подвижных частей;в сложных схемах управления это становится ощутимым препятствием, понижающимнадежность работы.
3. Непрерывная замкнутая система управления и регулирования с широкимприменением бесконтактной аппаратуры. Она отличается от предыдущих схем тем,что вход системы управления связывается с выходом, в связи с чем системаявляется не только системой автоматического управления, но и системойавтоматического регулирования, дающей возможность автоматически поддерживатьна определенном уровне значение какой-либо величины (например, скорости подачиинструмента). Эта система дает возможность одновременно контролировать точностьобработки изделия. Применяется она в основном в станках с программнымуправлением.
Применяемые для управления металлорежущими станками современныеэлектрические аппараты, выполняющие ответственные и весьма различные функции,можно классифицировать по следующим характерным признакам:
1) по назначению — аппаратура управления, защиты и сигнализации;
2) по принципу действия — электромагнитная (контакторы, реле), электротепловая(тепловые реле), электромеханическая (путевые и конечные выключатели),электронная и индукционная;
3) по способу управления — аппаратура ручного и автоматическогоуправления;
4) по роду тока — постоянного и переменного тока.
Исходя из физических явлений, на которых основаны действия аппаратов,наиболее распространенными являются:
1) коммутационные аппараты замыкания и размыкания электрическихцепей при помощи контактов (рубильники, переключатели, путевые и конечныевыключатели);
2) электромагнитные аппараты, действие которых основано на электромагнитныхусилиях, возникающих при работе аппарата (электромагнитные реле, контакторы);
3) индукционные аппараты, действие которых основано на взаимодействиимагнитных полей (индукционные реле).
Контакторы
Контактором называется электромагнитный аппарат дистанционногодействия с автоматическим или кнопочным включением, предназначенный для частых включенийи отключений силовых электрических цепей Частота включений — до 1500 раз в час.В качестве включающего элемента используется электромагнит.
По роду тока контакторы подразделяются на контакторы постоянного ипеременного тока, причем контакторы постоянного тока выполняются одно- идвухполюсными, а контакторы переменного тока выполняются двух- и трехполюсными.Втягивающая катушка электромагнита у контакторов постоянного тока питаетсяпостоянным током, а у контакторов переменного тока — переменным током.
По исполнению контактной системы контакторы подразделяются нанормально открытые (н. о.) и нормально закрытые (н. з.). Помимо главныхконтактов, используемых в силовых цепях для непосредственного включенияэлектродвигателей, у контакторов имеются еще вспомогательные или блок-контакты,предназначенные для различных переключений в цепях управления.
Магнитные пускатели
Магнитные пускатели переменного тока состоят из одного или двухтрехполюсных контакторов, смонтированных на общей панели. В большинствеслучаев пускатели снабжены также встроенными тепловыми реле. Магнитныепускатели применяются в основном для пуска асинхронных короткозамкнутыхэлектродвигателей без применения пусковых сопротивлений.
Магнитный пускатель с одним контактором является нереверсивным ислужит для пуска, защиты двигателя от тепловых перегрузок и защиты от самопроизвольногопуска двигателя при временном исчезновении напряжения в питающей сети.Магнитный пускатель с двумя контакторами называется реверсивным и служит дляобеспечения изменения направления вращения двигателя при автоматическомуправлении.
Реверсивный магнитный пускатель также осуществляет защиту двигателяот перегрузок и самопроизвольного пуска двигателя при временном исчезновениинапряжения в питающей сети.
При исчезновении напряжения в сети втягивающая катушка электромагнитаконтактора или магнитного пускателя обесточивается, якорь при этом отпадает иразмыкает контакты, подключающие электродвигатель к сети. При появлениинапряжения контактор не сработает, так как для этого необходимо нажать пусковуюкнопку.
Реле
Аппарат, предназначенный для приведения в действие какого-либомощного устройства или для регулирования какого-либо процесса при воздействиина него относительно малой мощности, называется реле.
Отличительной особенностью реле является то, что при воздействиина него какой-то мощности, называемой входной величиной, выходная величинаего, служащая для указанных выше целей, изменяется скачком, достигаяопределенного значения.
По виду применяемой для их действия энергии реле можно разделитьна электрические и неэлектрические. По своему назначению применяемые в схемахметаллорежущих станков реле делятся на реле защиты и управления. Первые служатдля обеспечения защиты различных цепей от появления ненормальных режимовработы (понижения напряжения, превышения тока и т. п.), вторые — дляпереключения различных цепей с целью осуществления определеннойпоследовательности выполнения операций управления.
По способу включения в электрическую цепь электрические защитныереле, в свою очередь, разделяются на первичные, включаемые непосредственно взащищаемую цепь, и вторичные, включаемые в защищаемую цепь через трансформаторытока и напряжения. В схемах металлорежущих станков применяются в основномпервичные реле, так как напряжение на их зажимах не превышает 500 в, а токи вих цепи не превышают 100 а.
По способу действия реле делятся на реле прямого действия,непосредственно воздействующие на отключающие устройства, и реле косвенногодействия, воздействующие на цепь управления вспомогательным током, которыйназывается оперативным. В качестве источника оперативного тока могут бытьиспользованы: междуфазное напряжение, напряжение между фазой и нулем,трансформаторы тока или напряжения, выпрямители.
Работу реле характеризуют следующие параметры:
1) величина срабатывания — значение входной величины, при которомреле переходит из состояния покоя в состояние срабатывания, при которомвыходная величина реле достигает определенного значения и далее остается наэтом уровне;
2) величина отпускания — значение входной величины, при котором релепереходит в состояние покоя;
3) время срабатывания ~- время, в течение которого реле переходитиз состояния покоя в состояние срабатывания;
4) время отпускания — время, в течение которого реле переходит изсостояния срабатывания в состояние покоя.
По последним двум параметрам различают реле мгновенного действия,время срабатывания и отпускания которых не превышает 0,1—0,15 сек, и релевремени, у которых эти параметры могут меняться в пределах от 0,1 секиболее. В этом случае употребляется термин «выдержка времени реле». Выдержкавремени обычно регулируется.
В схемах управления приводом металлорежущих станков наибольшеераспространение получили следующие виды реле:
1) электрические — электромагнитные, электромагнитные поляризованные,с приводом от электродвигателя (моторные реле), электронные и индукционные;
2) неэлектрические — тепловые и некоторые типы реле скорости. Обмоткиэлектрических реле могут питаться или постоянным, или переменным током. Изчисла электромагнитных реле обычно выделяются так называемые промежуточныереле, служащие для размножения контактов основных схемных реле, если этихконтактов недостаточно или они рассчитаны на малую силу тока.
Электромагнитные реле тока и напряжения. В качестве реле управленияв схемах электроприводов металлорежущих станков наибольшее распространениеполучили электромагнитные реле тока и напряжения. В зависимости от конкретныхусловий реле напряжения должно реагировать либо на повышение напряжения сверхзаданного значения (реле максимального напряжения), либо на понижениенапряжения (реле минимального напряжения). Реле тока также делятся на релемаксимального тока и минимального тока. В большинстве случаев реле максимальногои минимального тока и напряжения имеют одинаковые конструкции. Разница междуними заключается лишь в обмоточных данных втягивающей катушки: реле напряженияимеет обмотку с достаточно большим числом витков провода небольшого сечения иподключается на полное напряжение источника питания; реле тока имеет обмотку смалым числом витков из провода большего диаметра и подключается последовательнов цепь.
Реле напряжения и тока должны сигнализировать о ненормальном режимеработы установки или отключать ее. Они могут работать в различных условиях сразличными величинами срабатывания. Поэтому величина напряжения (или тока)срабатывания их должна регулироваться в достаточно широком диапазоне.
5. Заключение
Техника безопасности при производстве наладочных работ и при эксплуатацииэлектрооборудования металлорежущих станков
Современные металлорежущие станки, как правило, имеют индивидуальныйэлектропривод. В большинстве случаев электродвигатели, реле и другиеэлектрические аппараты размещены или на самом станке, или в отдельно шкафу.Достаточно широко распространены металлорежущие станки, имеющие двигатели,конечные и путевые выключатели, размещенные внутри станка. Работу по наладке иремонту электрооборудования станков разделяют на четыре категории: работы приполном снятии напряжения, работы с частичным снятием напряжения, работы безснятия напряжения вблизи токоведущих шин и работы без снятия напряжения вдалиот токоведущих шин.
Работой при полном снятии напряжения считается работа, которую выполняютв электроустановке, где со всех токоведущих частей снято напряжение и где нетнезапертого входа в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением. Ктакому виду работ относятся: а) прозвонка цепей силовой схемы с помощью омметра;б) ремонт или замена электрической аппаратуры непосредственно на станке; в)проверка величины сопротивления изоляции токоведущих частей.
Работой с частичным снятием напряжения считается работа, которуюпроводят на отключенных частях электроустановки, в то время как другие еечасти находятся под напряжением или напряжение снято полностью, но естьнезапертый вход в соседнюю электроустановку, находящуюся под напряжением. Ктакому виду работ относятся: а) регулировка параметров срабатывания реле; б)регулировка и чистка контактов аппаратов; в) смена ламп освещения в шкафу и настанке.
Работой без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях считаетсяработа, которая требует принятия технических и организационных мер ипроизводится на неотключенной электроустановке с применением защитных средств.К такому виду работ относятся: измерение величин тока и напряжения с помощьюизмерительных клещей.
Работой без снятия напряжения вдали от токоведущих частейсчитается работа, при которой исключено случайное приближение работающих людейи используемых ими ремонтной оснастки и инструмента к токоведущим.частям наопасное расстояние и не требуется принятия технических и организационных мердля предотвращения такого приближения. К такому виду работ относятся: а)протирка пультов и шкафов управления с наружной стороны; б) протиркаэлектродвигателей станка; в) измерение частоты вращения двигателей тахометром.
Работу по наладке электрооборудования металлорежущих станковдолжны выполнять не менее чем два лица, старший из которых — производительработ — должен иметь квалификационную группу не ниже третьей, а второй — членбригады — не ниже второй. Наладочные работы производят по устному илиписьменному распоряжению ответственного руководителя работ (начальникаэлектролаборатории, механика, мастера эксплуатации или старшегоэлектромонтера), который проверяет наличие у производителя удостоверения направо допуска к работам на электрооборудовании, дает задание на наладку иобеспечивает его технической документацией (принципиальной электрическойсхемой и спецификацией к ней).
Непосредственно перед допуском бригады к работе допускающий (дежурныйэлектромонтер или ответственный руководитель работ) проверяет:
а) наличие у членов бригады удостоверений на право работы;
б) знание производителем работ «Правил технической эксплуатацииэлектроустановок потребителей», «Правил техники безопасности при эксплуатацииэлектроустановок потребителей» и электрической схемы настраиваемогооборудования;
в) обеспечение безопасного производства работ на рабочем месте.
Перед началом работы производитель работ подготавливает рабочее место:выключатель пульта управления станком устанавливает в положение «Отключено» ивывешивает плакат «Не включать — работают люди»; осматривает техническоесостояние пульта, шкафа с электрооборудованием: подготавливает защитныесредства коврики, диэлектрические перчатки, монтерский инструмент); подготавливаетэлектроизмерительные и другие приборы, необходимые при наладке.
После проведения подготовительных работ производитель разрешаетбригаде приступить к работе. Во время наладки электрооборудования бригадеразрешается выполнять следующие работы:
а) проверку правильности выполнения монтажа;
б) включение и отключение оборудования;
в) манипуляции органами управления (кнопками, переключателями, командоаппаратами)на станке и щите управления;
г) выявление дефектов оборудования путем его осмотра;
д) замену дефектных мест монтажа вторичной коммутации и силовойсхемы;
е) замену дефектного оборудования;
ж) измерение параметров схемы переносными измерительными приборами;
з) испытание электрооборудования станка повышенным напряжением;
и) измерение сопротивления изоляции катушек аппаратов и обмотокэлектрических машин мегомметром;
к) испытание электрооборудования станка при холостом ходе и под нагрузкой.
Проверку дефектов монтажной схемы разрешается проводить только наполностью отключенном оборудовании. Осмотр электрооборудования с цельювыявления его дефектов можно производить без снятия напряжения производителемработ через открытую дверь в присутствии второго лица из состава бригады.Замену вышедших из строя аппаратов проводят при полном снятии напряжения, приэтом на ручке вводного автомата или рубильника должен быть вывешен плакат «Невключать — работают люди».
При подаче напряжения на отдельные участки схемы по временным перемычкамдолжны быть обеспечены условия безопасной работы для остальных членов бригады,занятых на наладке аппаратуры, установленной на станке или в другом шкафу. Приподаче напряжения на всю схему необходимо поставить ограждения в местах,доступных для проникновения посторонних лиц и вывесить плакат «Стой! Опаснодля жизни!».
При замене предохранителей, измерениях переносными приборами имегомметром необходимо пользоваться защитными средствами. Перед использованиемв работе защитных средств необходимо убедиться в том, что срок пользования имине истек (для диэлектрических перчаток он составляет 6 месяцев, длядиэлектрических ковриков 2 года, для монтерского инструмента с изолированнымиручками 1 год). Одновременно необходимо убедиться в механической целостностидиэлектрических перчаток. При обнаружении прорывов и других механических поврежденийпользоваться защитными средствами запрещается.
С точки зрения возможного травматизма, наиболее ответственными иопасными являются испытания работы станка вхолостую и под нагрузкой, так как впроцессе ремонта или наладки могут быть не выявлены и не устранены некоторыедефекты оборудования, влияющие на безопасность работы на станке. Поэтомупроверку работы станка вхолостую и под нагрузкой необходимо проводить с большойосторожностью.
Перед проверкой работы станка удаляют с него посторонние предметы,совместно с механиком убеждаются в правильной работе кинематической схемы,проверяют крепление всех аппаратов, электрических машин, состояние и работупредохранительных и блокировочных устройств, действие остановочных, пусковых иреверсирующих устройств, переключающих рукояток фрикционных муфт, путевыхвыключателей. Перед пуском станка четко уясняют последовательность операциивключения и отключения главного привода и приводов подач, убеждаются вправильном подключении электродвигателей — их направление вращения должносоответствовать требованиям паспорта.
Первоначальное опробование станка под нагрузкой нужно производитьна самых низких оборотах и при самых легких режимах с постепенным увеличениемзагрузки станка. При испытании станка под нагрузкой следует строгоруководствоваться правилами техники безопасности, относящимися к выполняемой нанем работе и вытекающими из его конструктивных особенностей.
Техническую эксплуатацию электрооборудования металлорежущихстанков нужно производить в строгом соответствии с действующими «Правиламитехнической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техникибезопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».
Переченьиспользованной литературы
1. Типовыеэлектроприводы металлорежущих станков и промышленных роботов. Н. Т. Малюк.Чебоксары, 1987 г. (Учебное пособие)
2. Эксплуатацияэлектрооборудования металлорежущих станков. Ушаков Н. С., Кузнецов В. Л. –Ленинград, 1968.
3. Надежностьэлектрооборудования станков. З. В. Тевлин, М. А. Бсинзон, Б. З. Брейтер и др. – Москва, Машиностроение, 1980.
4. Основныеположения по наладке и эксплуатации металлорежущих станков и автоматическихлиний. И. В. Брук. Москва, Машинстроение, 1980.
5. Основныеположения по наладке и эксплуатации металлорежущих станков и автоматическихлиний. Б. И. Черпаков. – Москва, 1980.
Приложения
Приложение 2. Основные виды приводов главного движения
/>