Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ВЫБОР ОСНОВНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 6
1.1 Характеристика цеха. Общее описание технологического процесса работы
механизма 6
1.2 Технологический процесс работы станка для снятия фаски и торцовки 8
1.3 Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма 11
1.5 Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы привода 13
1.6 Выбор основного силового оборудования 21
1.7 Проверка выбранного двигателя по условию нагрева и перегрузке 22
1.8 Выбор преобразователя частоты 24
1.9 Защиты привода, расчет уставок защитных устройств 27
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 29
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 29
2.2 Выбор контроллеров и датчиков технологических координат 32
2.3 Выбор и разработка функциональной схемы САР привода подачи 33
2.4 Разработка структурной схемы САУ и моделирование типовых режимов
работы привода 38
2.5 Моделирование типовых режимов работы 45
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 48
3.1 Расчет производственной программы цеха 48
3.2 Расчет сметы капитальных затрат 50
3.3 Расчет затрат на содержание и эксплуатацию оборудования 52
3.4 Расчет затрат на оплату труда со страховыми отчислениями 55
3.5 Расчет налогов на фонд оплаты труда 59
3.6 Сводная экономическая характеристика 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 62
Трубоэлектросварочный цех «Высота 239» оснащен современным оборудованием по обработке металла. Одним из важных элементов технологического процесса является торцовка трубы для последующей сварки труб. В данной выпускной квалификационной работе был произведен расчет фасочного станка RPA 156.
В работе рассмотрен анализ технологического процесса цеха «Высота 239», а так же описание технологического процесса работы привода подачи. На основании этого были предъявлены требования к приводу и системе его автоматизации. Был произведен расчет и построение тахограммы и нагрузочной диаграммы, после чего был выбран двигатель, который прошел проверку на нагрев и перегрузку.
В разделе разработки системы автоматического регулирования, представлена архитектура системы автоматического управления. Разработана функциональная и структурная схема работы привода, произведено моделирование в прикладном пакете Mathlab, получены графики переходных процессов.
В ходе проектирования также проведены экономические расчеты рассматриваемого механизма и сделано заключение об эффективности его применения.
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. Рассчитанные 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.
