Разработка мехатронной системы перемещения тележки поперечного транспорта трубы большого диаметра участка экспандирования и отделки цеха «Высота-239» ПАО «ЧТПЗ»
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ технологического процесса и выбор основного оборудования 5
1.1 Описание технологического процесса 5
1.1.1 Характеристика цеха 5
1.1.2 Описание процесса работы механизма 9
1.1.3 Кинематическая схема электропривода 11
1.2 Выбор системы электропривода 11
1.3 Требования к приводу и к системе автоматизации 12
1.4 Расчет и построение тахограммы и нагрузочной диаграммы
механизмов передаточной тележки 13
1.4.1 Тахограмма электропривода 13
1.4.2 Силы сопротивления движению передаточной тележки 15
1.4.3 Расчет статического момента 16
1.4.4 Предварительный выбор двигателя 17
1.4.5 Расчет динамического момента 18
1.4.6 Расчет полных моментов электродвигателя и построение
нагрузочной диаграммы 20
1.4.7 Проверка двигателя 21
1.5 Выбор основного силового оборудования 23
1.6 Защита электропривода 26
2 Разработка системы автоматического управления 28
2.1 Разработка архитектуры системы систем автоматизации 28
2.2 Выбор контроллеров и датчиков технологических координат 29
2.3 Выбор функциональной схемы САР передаточной тележки 35
2.4 Разработка и моделирование структурной схемы САУ 37
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 44
3.1 Расчет производственной программы 44
3.2 Расчет капитальных затрат 45
3.3 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования 47
3.3.1 Расчет затрат на электроэнергию 47
3.3.2 Расчет затрат на амортизацию и текущий ремонт 48
3.3.3 Расчет фонда заработной платы и страховых отчислений 48
3.3.4 Сумма расходов на эксплуатацию 49
3.4 Сводная технико-экономическая таблица 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
В условиях современного производства при постоянно возрастающих требованиях к качеству продукции и технико-экономическим показателям необходимо оснащение современным оборудованием, а так же автоматизация технологических процессов.
Системами, которые могут удовлетворить данные требования, являются мехатронные модули. Нужный эффект достигается в связи с синергетической интеграцией составляющих элементов. Такие системы могут выполнять различные функции, связанные с производством. В частности одной из них является транспортная функция.
В ТЭСЦ «Высота 239» в связи с особенностями технологического процесса возникает потребность перемещения труб большого диаметра на малые расстояния. Для решения данного вопроса предлагается использование мехатронной системы передаточной тележки. Ее основой будет являться частотно-регулируемый асинхронный электропривод.
В ходе данной работы был произведен расчет системы электропривода передаточной тележки поперечного транспорта заготовок на участке экспандирования и отделки цеха «Высота 239» ПАО «ЧТПЗ». Был рассмотрен технологический процесс и выдвинуты основные требования к исполнительному механизму, произведен выбор и проверка электродвигателя, а также выбраны силовая и защитная часть электропривода.
Разработанная модель системы автоматического управления передаточной тележкой оказалась устойчивой и полностью удовлетворяет всем предъявленным к ней требованиям.
Была рассчитана стоимость установки и эксплуатации системы электропривода передаточной тележки, включающая в себя затраты на монтаж оборудования, транспортные расходы, заготовительно-складские расходы и расходы на запасные части, а также годовой фонд заработной платы рабочих, обслуживающих данную систему.
