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 станков

Общие 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 электрооборудования

Общие 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 1К625

В 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 станков

На 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

/>