📄Работа №197836
Тема: Разработка мехатронной системы вертикального перемещения подъемного механизма установки для снятия фаски трубы большого диаметра участка отделки цеха «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ»
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Робототехника
Объем:
88 листов
Год:
2018
Просмотров:
60
4880
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 8
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса работы механизма 8
1.2 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма 15
1.3 Требования к приводу и системе автоматизации 17
1.4 Выбор системы привода 18
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы (диаграммы
перемещения) 21
1.6 Выбор основного силового оборудования 29
1.7 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 45
2 РАЗРАБОТКА САУ 47
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 47
2.2 Выбор контроллера и датчиков технологических координат 48
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода
проектируемого агрегата 52
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 53
2.5 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых режимов
работы привода 54
3 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 70
3.1 Краткая характеристика подразделения и выпускаемой продукции 70
3.2 Расчет производственной программы цеха (расчет фактического годового
фонда рабочего времени и производительности оборудования) 71
3.3 Расчет сметы капитальных затрат 73
3.3.1 Расчёт стоимости приобретённого оборудования 73
3.3.2 Расчёт затрат на монтажные работы оборудования 75
3.3.3 Расчет величины транспортных расходов, заготовительно-складских расходов, затрат на запасные части и расходов на комплектацию оборудования . 75
3.4 Расчет РСЭО (затраты на содержание и эксплуатацию оборудования) ... 76
3.4.1. Расчет затрат на электроэнергию 76
3.4.2 Расчет амортизационных отчислений 77
3.4.3 Расчет затрат на ремонты и обслуживание оборудования 77
3.5 Расчет затрат на материалы и на оплату труда со страховыми
отчислениями 78
3.6 Расчет прибыли и показателей рентабельности 83
3.7 Расчет срока окупаемости проекта 85
3.8 Составление сводной таблицы технико - экономических расчетов 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 8
1.1 Характеристика цеха, описание технологического процесса работы механизма 8
1.2 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма 15
1.3 Требования к приводу и системе автоматизации 17
1.4 Выбор системы привода 18
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы (диаграммы
перемещения) 21
1.6 Выбор основного силового оборудования 29
1.7 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 45
2 РАЗРАБОТКА САУ 47
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 47
2.2 Выбор контроллера и датчиков технологических координат 48
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода
проектируемого агрегата 52
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 53
2.5 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых режимов
работы привода 54
3 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 70
3.1 Краткая характеристика подразделения и выпускаемой продукции 70
3.2 Расчет производственной программы цеха (расчет фактического годового
фонда рабочего времени и производительности оборудования) 71
3.3 Расчет сметы капитальных затрат 73
3.3.1 Расчёт стоимости приобретённого оборудования 73
3.3.2 Расчёт затрат на монтажные работы оборудования 75
3.3.3 Расчет величины транспортных расходов, заготовительно-складских расходов, затрат на запасные части и расходов на комплектацию оборудования . 75
3.4 Расчет РСЭО (затраты на содержание и эксплуатацию оборудования) ... 76
3.4.1. Расчет затрат на электроэнергию 76
3.4.2 Расчет амортизационных отчислений 77
3.4.3 Расчет затрат на ремонты и обслуживание оборудования 77
3.5 Расчет затрат на материалы и на оплату труда со страховыми
отчислениями 78
3.6 Расчет прибыли и показателей рентабельности 83
3.7 Расчет срока окупаемости проекта 85
3.8 Составление сводной таблицы технико - экономических расчетов 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнена разработка мехатронной системы гидропривода вертикального перемещения подъемного механизма установки для снятия фаски на трубах большого диаметра в цехе «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ». Актуальность исследования обусловлена необходимостью модернизации подъемно-транспортного оборудования в трубопрокатном производстве для повышения точности, надежности и автоматизации технологических операций, что соответствует общим тенденциям развития машиностроения и внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Основными результатами работы являются: проведенный анализ технологического процесса и сформулированные технические требования к гидроприводу; выполненный расчет и построение нагрузочных и временных диаграмм; выбор основного силового оборудования и защитных устройств; разработка архитектуры системы автоматического управления с подбором контроллера и датчиков. В среде MatLab Simulink была создана и исследована математическая модель системы, для которой рассчитан пропорциональный регулятор положения, обеспечивающий переходный процесс за 10 секунд с перерегулированием 0,36%, что удовлетворяет предъявляемым требованиям. Научная значимость заключается в комплексном мехатронном подходе к проектированию гидравлического привода с системой автоматического регулирования, а практическая – в готовом проекте, внедрение которого позволит оптимизировать конкретный технологический процесс на предприятии. Технико-экономическое обоснование подтверждает целесообразность проекта при показателе рентабельности 18%. Работа опирается на исследования в области автоматизации технологических процессов (А.М. Корытин, Н.М. Капустин), проектирования гидроприводов (В.П. Корпачев) и специализированных разработок для подъемно-транспортной техники (А.В. Лагерев).
📖 Введение
Как известно, наиболее главной задачей в области машиностроения является быстрое развитие научно - технического прогресса. При этом огромную роль играют те отрасли промышленности, которые создают современные гидро - и пневмоприводы.
Гидравлический привод - совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.
Использование гидро - и пневмоприводов дает возможность разрабатывать улучшенные конструкции машин, совершенствовать автоматизацию производства. На сегодняшний день гидро - и пневмоприводы широко применяются в агрегатах, связанных с транспортировкой, в дорожных машин, в промышленных роботах - манипуляторах. Особенно стоит отметить группу оборудования промышленных предприятий, в которую входят подъемно - транспортные механизмы.
Для управления подъемными механизмами и регулирования параметров используется автоматизированная система управления, которая является частью мехатронной системы (совокупность нескольких мехатронных модулей и узлов, синергетически связанных между собой, для выполнения конкретной функциональной задачи).
Автоматизированная система управления - это человеко - машинная система, которая обеспечивает автоматизированный сбор, обработку, хранение информации, необходимой для оптимизации управления. Особое значение при этом приобретает развитие автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), [1]. Внедрение автоматизированных систем управления в различные сферы деятельности способствует ускорению научно - технического прогресса.
Гидравлический привод - совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии.
Использование гидро - и пневмоприводов дает возможность разрабатывать улучшенные конструкции машин, совершенствовать автоматизацию производства. На сегодняшний день гидро - и пневмоприводы широко применяются в агрегатах, связанных с транспортировкой, в дорожных машин, в промышленных роботах - манипуляторах. Особенно стоит отметить группу оборудования промышленных предприятий, в которую входят подъемно - транспортные механизмы.
Для управления подъемными механизмами и регулирования параметров используется автоматизированная система управления, которая является частью мехатронной системы (совокупность нескольких мехатронных модулей и узлов, синергетически связанных между собой, для выполнения конкретной функциональной задачи).
Автоматизированная система управления - это человеко - машинная система, которая обеспечивает автоматизированный сбор, обработку, хранение информации, необходимой для оптимизации управления. Особое значение при этом приобретает развитие автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), [1]. Внедрение автоматизированных систем управления в различные сферы деятельности способствует ускорению научно - технического прогресса.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе была разработана мехатронная система гидропривода вертикального перемещения подъемного механизма установки снятия фаски трубы большого диаметра участка отделки цеха «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ».
В первой части проведен анализ технологического процесса работы гидропривода подъемного механизма, на основе которого гидроприводу были предъявлены основные технические требования. Произведен расчет и построены нагрузочная диаграмма, тахограмма и циклограмма перемещения механизма. Приведен выбор основных элементов гидропривода, рассмотрены системы защиты привода, соответственно, были выбраны основные защитные устройства.
Во второй части была разработана архитектура системы автоматического управления - выбраны датчики технологических координат и контроллер, были составлены функциональная и структурная схемы. На основе структурной схемы была смоделирована математическая модель гидропривода подъемного механизма в среде MatLab Simulink, рассчитан пропорциональный регулятор положения и получены переходные процессы, по которым можно судить о правильности расчета САР положения. В конечном счете, данная система отрабатывает заданное перемещение при учете требований, предъявляемых к мехатронной системе, где перерегулирование составило 0,36 %, время
переходного процесса 10 с.
В третьей части ввелся технико - экономический расчет, в результате которого сумма капитальных вложений составила 2,179 млн.руб., показатель рентабельности равен 18%, следовательно, производство экономически эффективно. Срок окупаемости системы подъемного механизма составил 2,1 года, что позволяет нам говорить об уместности и эффективности системы подъемного механизма в технологическом процессе производства труб в цехе «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ».
В первой части проведен анализ технологического процесса работы гидропривода подъемного механизма, на основе которого гидроприводу были предъявлены основные технические требования. Произведен расчет и построены нагрузочная диаграмма, тахограмма и циклограмма перемещения механизма. Приведен выбор основных элементов гидропривода, рассмотрены системы защиты привода, соответственно, были выбраны основные защитные устройства.
Во второй части была разработана архитектура системы автоматического управления - выбраны датчики технологических координат и контроллер, были составлены функциональная и структурная схемы. На основе структурной схемы была смоделирована математическая модель гидропривода подъемного механизма в среде MatLab Simulink, рассчитан пропорциональный регулятор положения и получены переходные процессы, по которым можно судить о правильности расчета САР положения. В конечном счете, данная система отрабатывает заданное перемещение при учете требований, предъявляемых к мехатронной системе, где перерегулирование составило 0,36 %, время
переходного процесса 10 с.
В третьей части ввелся технико - экономический расчет, в результате которого сумма капитальных вложений составила 2,179 млн.руб., показатель рентабельности равен 18%, следовательно, производство экономически эффективно. Срок окупаемости системы подъемного механизма составил 2,1 года, что позволяет нам говорить об уместности и эффективности системы подъемного механизма в технологическом процессе производства труб в цехе «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ».
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.