ВВЕДЕНИЕ 12
1 ВЫБОР ПРОТОТИПА КОНТАКТОРА 12
1.1 Сравнение технических характеристик контактора 12
2 РАСЧЕТ ТОКОВЕДУЩИХ УЗЛОВ 19
2.1 Расчет токоведущего контура 19
2.2 Выбор болтовых соединений 24
2.3 Расчет коммутирующих контактов 25
2.4 Расчет дугогасительного устройства 28
3 МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 34
3.1 Кинематический расчет 34
3.2 Динамика механизма 37
4 РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ 40
5 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 53
5.1 Технологический процесс общей сборки контактора постоянного тока 53
5.2 Оценка технологичности конструкции 53
5.3 Составление схемы сборки и маршрутной технологии производства контактора
постоянного тока 55
5.4 Выбор сборочного оборудования и оснастки 55
5.5 Нормирование сборочных работ и расчёт количества технологического
оборудования для обеспечения заданной программы 56
5.6 Определение необходимого количества оборудования 58
6 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 60
6.1 Социальная ответственность организаций при разработке проектируемого
контактора постоянного тока 60
6.2 Производственная безопасность 60
6.2.1 Анализ выявленных вредных факторов при разработке и эксплуатации проектируемого решения в следующей последовательности
6.2.2 Анализ выявленных опасных факторов при разработке и эксплуатации
проектируемого контактора 62
6.3 Экологическая безопасность 65
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 66
6.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 67
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 69
7.1 Расчетная калькуляция контактора 69
7.2 Расчет затрат на заработную плату 70
7.3 Расчет накладных расходов 71
7.4 Расчет прибыли предприятия 72
7.5 Определение точки безубыточности 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 82
Широкое применение в большинстве современных строительных, земельных и погрузочных работах нашла экскаваторная техника. Важнейшим направлением в развитии техники является повышение производительности машин. Повышение производительности машин достигается за счет роста их типоразмеров и мощности, что ведет за собой необходимость использования массивного электрооборудования. Масса металлоконструкции экскаваторной техники довольно велика и в некоторых случаях достигает 40% массы машины, что необходимо для передвижения без опрокидывания экскаватора при транспортировке больших грузов или же рыхления твердых грунтов. Высокая масса экскаваторов приводит к повышению сопротивления перемещения машины, что увеличивает расход энергоресурсов, и, следовательно, увеличивает расход топлива. Высокий расход топлива значительно увеличивает затраты при эксплуатации машины из-за высоких цен на топливо. Поэтому, уменьшение габаритов, без потери качества и долговечности аппарата, является крайне актуальной темой.
Экскаваторная техника содержит большое количество рабочего оборудования, одним из главных элементов которого является контактор.
Контактор - коммутационный аппарат с неручным управлением, способный включать, проводить и отключать токи в нормальных условиях цепи, в том числе и при рабочих перегрузках. Наибольшее распространение получили низковольтные контакторы, в которых замыкание и размыкание контактов осуществляется под воздействием электромагнитного привода. Главным образом низковольтные электромагнитные контакторы делятся по роду тока главной цепи: постоянного тока, переменного тока, постоянного и переменного тока. Для дистанционного управления цепью электропривода экскаватора удобно и безопасно используется контактор постоянного тока. Высокая эффективность таких аппаратов и несложная конструкция предопределила их широкое распространение и необходимость в их массовом производстве. Промышленностью выпускаются контакторы постоянного тока на определенные номинальные значения:
• номинальные значения напряжения главной цепи: 220 В и 440 В;
• номинальные значения тока главной цепи: 100, 160, 250 и 630 А. При номинальном значении тока, которое незначительно превышает
250А нецелесообразно использовать контактор, рассчитанный на 630 А, так как увеличение значения номинального тока подразумевает увеличение его массы и габаритов, вследствие увеличения расходов материалов. Увеличение расхода материалов связано с рабочими органами контактора, так как им необходимо выдерживать увеличившуюся тепловую нагрузку. Увеличение массы и габаритов контактора увеличивает стоимость контактора и его тепловые потери. В соответствии с техническим заданием необходимо рассчитать контактор постоянного тока для коммутации привода цепи экскаватора на номинальное значение тока, равное 400 А.
Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование контактора постоянного тока для коммутации цепи привода экскаватора на заданные номинальные параметры. При проектировании данного аппарата необходимо рассмотреть наиболее подходящие варианты контакторов и отобрать один, который подлежит дальнейшим изменениям. Под изменениями контактора подразумевается разработка нового электрического аппарата, рассчитанного на технические параметры в соответствии с техническим заданием выпускной квалификационной работы. В ходе разработки контактора главной целью будет являться уменьшение габаритов и массы аппарата относительно прототипа. При имеющемся прототипе есть возможность проработать информацию о целесообразных проектных решениях, доработать имеющийся прототип таким образом, чтобы он отвечал всем требованиям, которым должен отвечать электрический аппарат.
В выпускной квалификационной работе были получены основные результаты:
1. Проведен анализ конструкций контактора постоянного тока. Для работы на больших токах применяются следующие серии контакторов: КПВ-600, КТПВ-600, КП2, КВ1, КВТ, МК-6. Сравнив технические характеристики, а также стоимость и массу каждого контактора, был выбран контактор постоянного тока КПВ-605 как прототип.
2. Рассчитаны технические параметры и размеры основных частей контактора постоянного тока. Проверив условия термической стойкости, была выбрана шина размерами a = 7 мм, b = 20 мм, S = 140 мм2.
3. Рассчитаны сопротивление и напряжение на контактах, проверив их на сваривание, были выбраны: неподвижный контакт размерами 12х25 мм и подвижный контакт размерами 10х30 мм.
4. Рассчитаны размеры дугогасительной камеры проектируемого контактора. Получены следующие размеры: длина - 122мм, высота - 122 мм, ширина-54 мм. В качестве материала для стенок камеры выбрана керамика. Массу и габариты сократились до 34% по сравнению с прототипом.
5. Рассчитаны механическая характеристика и электромагнит постоянного тока. Полученная тяговая характеристика лежит выше характеристики противодействующих сил.
6. Приведена оценка проектируемой конструкции, составлены схема сборки и маршрутная карта контактора. Рассчитана норма времени для сборки каждого контактора и для большого объема выпуска. Время сборки одного контактора составляется 15 мин. В среднем сборщики, за 8-и часовую смену производят 29 изделия. При выполнении программы выпуска 7000шт/г, требуется 241 смена.
7. Проведен анализ вредных факторов при разработке и эксплуатации контактора постоянного тока, рассмотрены средства защиты от вредных воздействий. Анализ экологической безопасности выявил слабое влияние на экологию, за исключением случаев неправильной утилизации. Так же были рассмотрены правовые и организационные вопросы по обеспечению безопасности.
8. Рассчитана калькуляция расходов сырья и материалов на производство контактора, затраты на заработную плату, затраты на накладные расходы. Произведен расчет прибыли предприятия и определена точка безубыточности, которая показала, что после продажи 72 контакторов предприятие начнет получать прибыль.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
