Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР
ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 6
1.1 Характеристика цеха Высота 239 6
1.2 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма 8
1.3 Требования к приводу и системе автоматизации 9
1.4 Выбор системы привода 9
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы привода 10
1.6 Выбор основного силового оборудования 28
1.7 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 33
2 РАЗРАБОТКА САУ 36
2.1. Разработка архитектуры системы автоматизации 36
2.2. Выбор контроллера и датчиков технологических координат 37
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизированной системы
регулирования электропривода 43
2.4 Разработка контура регулирования технологических координат 45
2.5 Моделирование типовых режимов работы 51
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 54
3.1 Расчет производственной программы цеха и фактического годового фонда
рабочего времени 54
3.2 Расчет сметы капитальных затрат 55
3.2 Расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования 58
3.4 Расчет затрат на оплату труда со страховыми отчислениями 60
3.5 Затраты на основные материалы 65
3.6 Расчет показателей прибыли предприятия 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
При эксплуатации труб в разных областях промышленности огромное значение имеет качество сварных швов, от этого зависит надежность системы и безопасность работников. Чтобы получить идеальный провар и надежное соединение сварочных швов, сократить время выполнения сварочных работ, предотвратить случаи травматизма сотрудников об острые углы изделия с торца трубы снимается фаска.
Таким образом, важной частью производства труб на ЧТПЗ в цехе «Высота 239» является установка по торцовке труб в составе трубоэлектросварочного агрегата ПАО "ЧТПЗ.
Цель работы - разработка мехатронной системы торцефасочной установки.
Задачи работы:
1. Описание технологического процесса
2.Описание и обоснование требований к приводу подачи и системе автоматизации;
3. Построение тахограммы и нагрузочной диаграммы привода;
3. Выбор силового оборудования;
4. Разработка САУ
5. Проведение технико-экономических расчетов
В выпускной квалификационной работе рассмотрен вопрос разработки мехатронной системы привода подачи шпиндельной бабки торцефасочного станка.
По итогам расчета тахограммы и нагрузочной диаграммы был выбран асинхронный двигатель,который прошел проверку на нагрев и перегрузку. Результаты проверки двигателя на перегрев и перегрузку, показали, что данный двигатель обеспечивает необходимый запас по мощности, который составляет 20 %, что считается обязательным для промышленных приводов. По необходимым критериям выбран частотный преобразователь и устройство защиты привода. Разработана кинематическая схема. Рассчитанный двигатель и система привода способна выполнять различные задачи торцовки и снятия фаски. Мехатронная система разработана таким образом, чтобы выполнять разные задачи без возникновений ситуаций, в которых бы привод работал на пределе возможности.
В дипломном проекте была построена структурная схема работы механизма, с аппроксимированным контуром момента, контуром скорости и положения. Представленная структурная схема была реализована в среде динамического моделирования Simulink MATLAB. Полученные в ходе исследований данные были систематизированы и использованы для разработки критериев, позволяющих создать систему автоматического регулирования, которая имеет высокую точность и легкость в наладке.
В проекте были рассмотрены экономические вопросы проектируемой системы, рассчитаны показатели эффективности проекта.
