Электрооборудование механического цеха серийного производства

Размещено на http://www.allbest.ru

Областное государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение

Томский политехнический техникум

(ОГБПОУ ТПТ)

Пояснительная записка

КП.13.02.11.з-К137Э.18.10.ПЗ.

Электрооборудование механического цеха серийного производства

Студент группы з-К137Э

Кузьмин М.Ю.

Руководитель КП

Костиков С.Н.

2020



Содержание

Введение

1. Общая характеристика механического цеха серийного производства, виды установленного оборудования

2. Расчет электрического освещения, выбор источников света и светильников

3. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя токарно-винторезного станка

4. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя для грузоподъемного механизма

5. Разработка принципиальной электрической схемы управления для грузоподъемного механизма

6. Разработка принципиальной электрической схемы управления для электродвигателя токарно-винторезного станка

7. Расчет мощности и выбор главного приводного электродвигателя токарно-винторезного станка

8. Расчет параметров и выбор силовых аппаратов управления и защиты для схемы управления

9. Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность и защита окружающей среды в цехе

9.1 Техника безопасности при работе в цехе серийного производства

9.2 Требования безопасности при ремонте и обслуживании электрооборудования

9.3 Пожарная безопасность в цехе

9.4 Защита окружающей среды в цехе

Заключение

Список литературы



Введение

светильник электрооборудование серийный грузоподъемный

Электрификация обеспечивает выполнение задачи широкой комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, что позволяет усилить темпы роста производительности труда, улучшить качество продукции и производительности труда. На базе используемой электрической энергии ведется техническое перевооружение промышленности, внедрение новых технологических процессов и осуществление коренных преобразований в организации производства и управления им. Поэтому в современной технологии и оборудовании промышленности предприятий велика роль электрооборудования, то есть совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройств, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивать автоматизацию технологических процессов.

Первостепенное значение для автоматизации производства имеет многодвигательный электропривод и средства электрического управления. Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателя к рабочим органам машины и механизмов, а также возрастающего применения электрической регулировки скорости приводов. Применение тиристорных преобразователей не только позволило создать высоко экономичное регулирование электропривода постоянного тока, но и открыло большие возможности для частотного регулирования двигателя переменного тока, в первую очередь наиболее простых и надежных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Цель курсового проекта

Описать и рассчитать электрооборудование механического цеха серийного производства . Рассчитать освещение цеха, вентиляционную установку, рассчитать и выбрать мощность электродвигателя грузоподъемного механизма, разработать схему управления грузоподъемным механизмом, рассчитать мощность и выбрать приводной электродвигатель станка, рассчитать и выбрать необходимые электрические аппараты управления и защиты в схеме управления, изучить охрану труда, электробезопасность, пожаробезопасность и защиту окружающей среды в цехе.



1. Общая характеристика механического цеха серийного производства, виды установленного оборудования

Механический цех серийного производства (МЦСП) предназначен для серийного выпуска продукции для завода тяжелого машиностроения.

Он является вспомогательным звеном в цепи промышленного производства завода.

Цех имеет станочное отделение, производственные, вспомогательные, бытовые и служебные помещения. ЭСН осуществляется от ГПП напряжением 6 и 10 кВ, расположенной на территории завода на расстоянии 1,2 км от цеха. От энергосистемы до ГПП - 12 км.

Количество рабочих смен- 2. Потребители цеха относятся к 1,2 и 3 категориям надежности ЭСН.

Грунт в районе цеха - глина с температурой + 10С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 4 м каждый.

Размеры цеха Ах В хН = 48 х 32 х 8 м .

Все вспомогательные помещения двухэтажные высотой 3,5 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.1.

Переченъ ЭО дан в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Перечень ЭО

№ на плане	Наименование ЭО
1..3	Карусельный фрезерный станок
4,5	Станок заточный
6,7	Станок наждачный
8	Вентилятор приточный
9	Вентилятор вытяжной
10	Продольно-строгальный станок
11,12	Плоскошлифовальный станок
13…15	Продольно-фрезерный станок
16…18	Резьбонарезной станок
19…28	Полуавтомат фрезерный
29,30	Зубофрезерный станок
31…34	Полуавтомат зубофрезерный
35	Кран мостовой

Рис. 1.1



2. Расчет электрического освещения, выбор источников света и светильников

Расчет мощности осветительной установки производится методом коэффициента использования светового потока . В качестве источников света следует выбирать люминесцентные лампы низкого давления или, при высоте помещения более 6м, газоразрядные лампы высокого давления. Тип светильника выбирается в зависимости от характеристик среды производственного помещения.

В проекте производится расчет общего освещения, которое должно обеспечить равномерную освещенность всей площади помещения.

Рассчитываем электрическое освещение цеха, имеющих длину A=48 м, ширину B=32 м, высоту H=8 м.

Общая площадь освещаемой поверхности

S = = = 1536 м² (2.1)

Коэффициент отражения всех поверхностей: [2, с.28]

От потолка - с_{n =} 30%

От стен - с_{n =} 10%

От рабочей поверхности - с_{n =} 10%

Высота рабочей поверхности над полом

H_p = 1 м

Расчет производится для общего освещения, которое обеспечивает равномерную освещенность площади. В качестве источников света выбираем газоразрядные лампы высокого давления ДРЛ-250, мощность и номинальный световой поток которых: [2, с.28]

= 250 Вт; = 11000 лм;

В качестве светильников выбираем светильники незащищенного исполнения РСП-05 имеющие диаметр 0,395 м. [2, c.54]

Определяем нормированную освещенность для цеха и коэффициент запаса: [2,c.104]

= 300 лк; = 1,5 о.е;

Приняв высоту свеса светильника h_c= 1,3 м, высоту рабочей поверхности h_р = 0,8 м, определяем расчетную высоту подвеса светильников (Рис. 2.1.)

Рисунок 2.1 План поперечного разреза помещения. М 1:350

Определяем индекс помещения

Определяем индекс помещения: [2,c.139] (2.3)

Согласно выбранного типа светильников и рассчитанного индекса помещения из таблицы справочной книги определяем коэффициент использования светового потока:

Определяем коэффициент использования светового потока в о.е:



Расcчитываем требуемое количество источников света (ламп), при этом принимаем, что коэффициент неравномерности освещенности с точечными источниками света Z=1,15: [2,c.124] (2.5)

Производим расчет требуемого количества рядов светильников. При этом принимаем, что расчетное расстояние между рядами светильников:

Расчетное число рядов:

Принимаем, что число рядов светильников:

Рассчитываем число светильников в ряду:

Окончательное число светильников определяем по соотношению:

Производим расчет общего количества светильников для помещения:



Расcчитываем величину светового потока одной лампы при выбранном общем количестве светильников:

Расcчитываем среднюю величину светового потока лампы:

Расчетная величина отклонения светового потока:

Где расчетная величина светового потока лампы:

Отклонение светового потока:

Отклонение светового потока в допустимом пределе (не более +20%), это означает, что расчет выполнен верно.

Составляем план расположения светильников (Рис. 2.2)

Расстояние между рядами светильников:



Расстояние от крайних рядов светильников до продольных стен:

Расстояние между центрами светильников одного ряда:

Расстояние от крайних светильников одного ряда до поперечных стен:

Определяем суммарную потребляемую мощность осветительной установки:

Рисунок 2.2 План расположения светильников. М 1:300



3. Расчет мощности и выбор приводных электродвигателей для вентиляционной установки

Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помещений, отсасывания газов, подачи воздуха и газа в камеры электропечей, в котельных и других установках.

На промышленных предприятиях вентиляционные установки обычно выполняются вентиляторами центробежного типа. Суммарная мощность приводных электродвигателей вентиляционной установки определяется по формуле:

где:

= (1,1 ч 1,5) - коэффициент запаса;

Q, м³/с - производительность вентиляционной установки;

= (800 ч 1200), Па - напор, создаваемый вентилятором;

= (0,4 ч 0,7) - КПД вентилятора;

= (0,9 ч 0,95) - КПД механической передачи;

Производительность вентиляционной установки определяется в зависимости от объема помещения V и кратности обмена воздуха в цехе л = (1ч3) ¹/ч.

В связи с имеющимся в цехе оборудованием (фрезерные, заточные, наждачные и др.) принимаем что л=2 ¹/ч.

Объем помещения V=A·B·H=48·32·8=12288 м³



Для вентиляции производственных помещений рекомендуемые пределы перепадов давления от = (800 ч 1200), Па.

В соответствии с установленными видами оборудования в цехе принимаем что:

= 1100 Па;

= 1,3 о.е.;

;

Расчетная мощность вентиляционной установки:

Для вентиляционной установки выбираем 4 вентилятора (N=4 шт).

Расчетная мощность одного двигателя:

В соответствии с расчетной мощностью двигателя одного вентилятора выбираем приводной асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в соответствии со следующим соотношением:

Выбираем асинхронный двигатель с К.З. ротором серии АИР с синхронной частотой вращения (об/мин), числом полюсов 2·p = 4. Технические данные выбранного двигателя заносим в таблицу 3.1.



Таблица 3.1 Технические данные двигателей вентиляционной установки

Тип двигателя	, кВт	, %	, %	о.е.
АИР112М4	4,0	85,5	6,0	0,84	7,0

Определяем суммарную номинальную мощность вентиляционной установки:



4. Расчет мощности и выбор электродвигателя для мостового крана

Для эффективной работы предприятий необходимо применение различного назначения и исполнения подъемно-транспортных устройств. К ним относятся подвесные электротележки (тельферы и кран-балки), а также мостовые краны.

Подвесные электротележки применяются в производственных помещениях для подъема и опускания грузов массой до 5 т.

Мостовые краны применяются в производственных помещениях для подъема и опускания тяжелых грузов более 5 т, а также их перемещения вдоль и поперек.

Для подвесных электротележек применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии MTKF или MTKH. Для мостовых кранов где требуется регулировка скорости движения их механизмов применяют асинхронные двигатели с фазным ротором серии MTF или MTH.

Для проектируемого цеха задан мостовой кран грузоподъемностью 10 тонн.

Статическая мощность на валу двигателя подъемной лебедки рассчитывается по формуле:

где:

G, Н - сила тяжести поднимаемого груза;

, Н - сила тяжести грузозахватывающего устройства;

- КПД подъемного механизма, при подъеме полного груза з = 0,8;

, м/с - скорость подъема груза, м/с

При расчете принимаем V_п= (0,15 ч 0,2) м/с

Для заданного грузоподъемного механизма при известной его грузоподъемности номинальная масса поднимаемого груза: ??_ном=10000 кг.

Сила тяжести при номинальной грузоподъемности грузоподъемного механизма рассчитывается по формуле:

где:

m= 1500 кг - масса поднимаемого груза;

g = 9,81м/сІ- ускорение свободного падения;

тогда:

Сила тяжести грузозахватывающего устройства рассчитывается по формуле:

Масса грузозахватывающего устройства:

тогда:

Скорость подъема груза задаем в соответствии с видом грузоподъемного механизма

Производим расчет статической мощности нагрузки на валу двигателя:

По справочной книге из таблицы в соответствии с расчетной мощностью нагрузки и с учетом ПВ=40% выбираем крановый асинхронный электродвигатель с фазным ротором, технические характеристики которого заносим в таблицу.

Таблица 4.1 Технические характеристики электродвигателя мостового крана

Тип двигателя		ПВ, %	об/мин			Ток статора I1, А	Ток ротора I2, А
MTH411-6	22	40	960	0,73	82,5	55.5	60



5. Разработка схемы управления электроприводами мостового крана

Рисунок 5.1 Принципиальная электрическая схема управления двигателем мостового крана

Состав схемы

QS1- QS2 - Рубильники

KA1 - Токовое реле

KK1 - Тепловое реле

R1 - R2 - Резисторы

YB1 - Электромагнит тормоза

M1 - Электродвигатель

FU1- FU3 - Предохранители

SA1 - Контроллер

KV1 - Реле нулевой защиты

SQ1 - SQ2 - Выключатели

KT1 - КТ2 - Реле времени последних двух ступеней

KM1, КМ3 - Контакторы направления

КМ2 - Контактор противовключения

КМ4 - КМ5 - Контакторы торможения

КТ3 - Реле времени торможения

SQ3 - SQ4 - Ножной выключатель

КМ6 - Контактор форсировки включения тормоза

КМ7 - Контактор включения тормоза

КМ8 - КМ11 - Контакторы ускорения

Работа схемы

Первое положение, на котором реализуется минимальный пусковой момент, служит для выбора слабины троса и подъема малых грузов на пониженной скорости Подъем с малой скоростью тяжелых грузов производится на втором положении. На третьем положении осуществляется первая ступень разгона электродвигателя, причем пусковой ток на этом положении меньше тока вставки максимальных реле. Последние две ступени пуска осуществляются автоматически под контролем реле времени КТ1, КТ2. На положениях спуска обеспечивается регулирование скорости двигателя в режимах; противовключения на первом и втором положениях, и однофазного торможения на третьем положении. На четвертом положении, на котором все ступени резисторов выведены, производится спуск грузов с наибольшей скоростью. Первое и второе положения используются в основном для получения малых скоростей спуска грузов, близких к номинальному.

Ступени резисторов в цепи ротора выводятся с помощью контакторов ускорения КМ8--КМ11 и контактора противовключения КМ2.

Режим однофазного торможения предназначен для получения малых скоростей при спуске легких грузов. Используя положения противовключения и однофазного торможения, можно регулировать скорость спуска различных грузов (путем переключения рукоятки командоконтроллера между третьим, вторым и первым положениями) в пределах диапазона 4:1--3:1.

Спуск с малой скоростью грузов, не преодолевающих трение в механизме, осуществляется путем переключения между третьим и четвертым положениями. Во избежание подъема груза на положениях торможения противовключением двигатель при прямом ходе командоконтроллера включается только на третьем положении однофазного торможения, когда подъем груза исключен. Схема однофазного торможения собирается при включении контакторов КМ4, КМ5 в цепи статора и контактора ускорения КМ8 в цепи ротора. Для исключения одновременного включения контакторы однофазного торможения противовключения КМ2, направления КМ4 и КМ5, а также контакторы направления КМ1 и КМ3 соответственно попарно механически сблокированы. В контроллерах с цепью управления на переменном токе эти контакторы сблокированы еще и электрически. При установке заведомо тяжелых грузов с тем, чтобы не получилось недопустимо большой скорости на третьем положении, можно сразу обеспечить включение первого или второго положения спуска, нажав педаль спуска тяжелых грузов SQ3, SQ4.

Во всех схемах магнитных контроллеров предусмотрено (с помощью контактора КМ7) включение электромагнитного тормоза YB1 для обеспечения механического торможения до полной остановки. При этом в схемах магнитных контроллеров допускается применение тормозных магнитов переменного и постоянного тока. В последнем случае выполняется форсировка включения тормоза, осуществляемая контактором КМ6 и реле КK1. Реле КK1 настраивается на срабатывание при токе, равном номинальному току холодной катушки электромагнита тормоза при ПВ = 25%. При переводе рукоятки командоконтроллера с положений спуска в нулевое положение (при нажатой педали па первом и втором положениях) или с четвертого (или третьего) положения спуска в нулевое, первое или второе положения (педаль SQ3, SQ4 -- не нажата) обеспечивается наряду с механическим и электрическое торможение в течение времени, определяемого выдержкой времени реле КТ3. На это время собирается схема, соответствующая второму положению спуска. Во избежание чрезмерных скоростей в аварийных режимах выдержка времени реле КТ3 должна быть не более 0,5 с. Совмещение механического и электрического торможения повышает надежность и исключает просадку груза.

В схеме предусмотрена нулевая, максимальная и конечная защиты. Максимальная защита, выполняемая реле КА1, настраивается на срабатывание при токе 250% номинального в контроллерах без однофазного торможения и при токе 270%--в контроллерах с однофазным торможением. Большее значение вставки вызвано повышением тока, потребляемого двигателем при однофазном торможении.

Узел нулевой защиты выполнен на переменном токе (реле КV1 получает питание от силовой цепи). Для обеспечения нулевой защиты в случае исчезновения напряжения постоянного тока в цепи управления катушка реле KV1 получает питание через замыкающие контакты реле ускорения KT1 и KT2. Конечная защита, осуществляемая выключателями SQ1 и SQ2, выполнена таким образом, что срабатывание конечного выключателя одного направления не препятствует движению механизма в противоположном направлении.



6. Разработка принципиальной электрической схемы токарно-винторезного станка

Рис. 6.1

Описание основных элементов токарно-винторезного станка:

1. Панель управления станка

2. Рукоятка установки диапазона частоты вращения шпинделя

3. Ручной генератор перемещения суппорта

4. Гнездо для рукоятки поперечного перемещения суппорта

5. Рукоятка зажима пиноли задней бабки

6. Пульт управления и индикации системы ОСУ

7. Рукоятка зажима задней бабки на станине

8. Кнопка "Аварийный останов"

9. Ось ручного перемещения каретки

10. Кнопка "Схода с аварийного кулачка"

11. Переключатель "Блокировка пульта управления"

12. Переключатель охлаждения

13. Педаль перемещения пиноли (сдвоенная)

14. Переключатель "Пуск", "Стоп" шпинделя и подачи

15. Лампочка

16. Педаль управления патроном

17. Рукоятка переключения скоростей шпинделя

Рис. 6.2 Принципиальная электрическая схема токарного станка модели 16К20



Работа схемы

Напряжение на схему подается вводным автоматом QF1, который имеет электромагнитный расцепитель для защиты двигателя M1 от токов к.з. и расцепитель минимального напряжения. Для защиты двигателей М2 и М3 применен автоматический выключатель QF2. Автоматические выключатели QF3 И QF4, рассчитанные на малые токи, предохраняют соответственно цепи электрического местного освещения (светильник EL1) и управления (контактные аппараты). Для защиты двигателей от перегрева применены тепловые реле KK1, KK2 и KK3.

Привод главного движения может быть пущен в ход, когда закрыт кожух сменных шестерен коробки скоростей, при этом будет замкнут контакт конечного выключателя SQ4. После нажатия на кнопку SB2 включается и становится на самопитание контактор КМ1. ДвигателМ1 начинает вращаться. Одновременно включается двигатель насоса охлаждения М3, если он не отключен выключателем SA2.

Шпиндель станка включают и отключают рукояткой управления фрикционом. При ее повороте в среднее положение шпиндель отключается, одновременно нажимается конечный выключатель SQ3, замыкающий контакт которого включает моторное реле времени КТ1. Если пауза в работе станка превышает 3-8 мин, то контакт реле КТ1 замыкается и контактор КМ1 теряет питание. Главный двигатель отключается от сети и останавливается, что ограничивает его работу вхолостую с низким коэффициентом мощности и уменьшает потери энергии. Если пауза мала, то реле КТ1 не успевает сработать и отключение двигателя М1 не произойдет.

Включение двигателя быстрых перемещений суппорта станка производится поворотом рукоятки на фартуке станка, которая задействует переключатель SQ2, контакт которого замыкается, включая контактор КМ2 двигателя М2.

Схемой управления предусмотрены блокировки, обеспечивающие безопасное обслуживание электрооборудования станка. При открывании дверцы электрошкафа нажимается переключатель SQ5, и его размыкающим контактом разрывается цепь питания катушки независимого расцепителя автоматического выключателя QF1, который отключается и снимает напряжение со схемы станка. Если наладчику необходимо опробовать действие установленной в шкафу аппаратуры, то, повернув рукоятку переключателя SA1 в положение Н (наладка), можно включить катушку автоматического выключателя QF1 при закрытом замыкающем контакте переключателя SQ5.

В случае понижения напряжения сети до ненормально низких значений автоматический выключатель QF1 отключается. При открывании дверцы электрошкафа нажимается так же конечный выключатель SQ1 и включается индикатор напряжения, представляющий собой отдельный унифицированный узел, тиратрон с холодным катодом VL1 которого используется в качестве мигающей сигнальной лампы, указывающей наличие напряжения в схеме управления станком.

нажимается кнопка SB5, при этом включается реле KL4, а после отпускания кнопки - электромагнит YA2. Горит лампочка HL2. При обоих направлениях вращения шпинделя реле KL3 подготавливает к включению электромагнит YA3, управляющий гидротормозом шпинделя.

Для изменения угловой скорости шпинделя или скорости подачи суппорта при работе станка (подключен к сети двигатель М1 и включен фрикцион) сначала устанавливается специальными гидропереключателями нужное значение скорости или подачи (предварительный выбор скорости или подачи), а затем нажимается кнопка SB6. При этом включается и становится на самопитание реле KL2, гаснет лампочка HL2, и гаснет лампочка HL1. Включается реле времени KT1. Отключается электромагнит YA1( при левом вращении - YA2), и включается электромагнит YA3. Происходит выключение фрикциона, и быстрая остановка шпинделя гидротормозом, после чего гидроцилиндры переключают шестерни в коробке скоростей, или коробке подач (при этом все валы и шестерни получают медленное вращение от специального гидромеханизма медленного проворота). К моменту завершения переключений размыкается контакт реле времени KT1, отключается реле KL2, электромагнит YA3 и вновь включается электромагнит YA1 или YA2, что вызывает разгон и вращение шпинделя в прежнюю сторону, но с другой скоростью (или при другой подаче). Вновь загорается лампочка HL2.

Если переключение скоростей или подач производится при отключенном двигателе М1 (отключен КМ1) либо когда двигатель еще не успел разогнаться ( реле SR1не сработало), то при нажатии SB6 электромагнит YA3 тормоза и реле KT1 не включаются( KL3 не сработало или отключено напряжение питания электромагнитов), поскольку в данном случае торможение шпинделя не требуется.

Чтобы переключить скорость при выключенном фрикционе( когда шпиндель не вращается, но двигатель M1 остается включенным), следует установить гидропереключатели предварительного набора скоростей или подач в нужное положение и затем одновременно нажать кнопки SB6 иSB4( или SB5), размыкающие цепи питания электромагнитов, и удерживать их в течении 2-3 секунд, пока не закончится переключение шестерен. Нажимать кнопки SB4 или SB5 при таких переключениях необходимо для того, чтобы предотвратить включение электромагнита YA3 через замкнутые контакты реле KM2 и KM3.

Для реверса шпинделя нажимается кнопка противоположного направления.

Остановка шпинделя производится кнопкой SB3, при этом электродвигатели М1 и М2 не отключаются.



7. Расчет мощности и выбор главного приводного электродвигателя токарно-винторезного станка

Рассчитываем мощность и выбираем приводной электродвигатель главного привода токарно-винторезного станка.

Мощность главного приводного двигателя:

[4,с.150](7.1)

где расчетная мощность двигателя; мощность резания; к.п.д. главного привода при полной нагрузке.

Принимаем:

Мощность резания:

[4,с.150](7.2)

где усилие резания; скорость резания.

Усилие резания:

[4,с.150](7.3)

где силовой коэффициент обработки материала;

глубина резания;

подача на максимальной производительности;

-силовые и скоростные показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки.

Скорость резания:



[4,с.150](7.4)

где скоростной коэффициент обработки материала;

силовые и скоростные показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки;

глубина резания;

подача на максимальной производительности;

стойкость инструмента (резца); мин

Производим расчет в соответствии с черновой обработкой

Выбираем данные значения задаваясь данным таблиц [4,с.151,с.152,с.155]

Даны следующие значения:;; ;

; ; ; ; ;

;

Определяем скорость резания:

(7.5)

Определяем усилие резания:

(7.6)

Определяем мощность резания:

(7.7)

Определяем расчетную мощность двигателя:

(7.8)

Выбираем по каталогу двигатель ближайшей большей стандартной мощности типа АИР и его технические характеристики записываем в табл. 7.1 [8,с.146]



Таб. 7.1 Технические характеристики двигателя

Обозначение	Типоразмер		, о.е.
M1	АИР112М4	5	0,86	85,5	5,5	2	2,5	7



8. Расчет параметров и выбор силовых аппаратов управления и защиты для схемы управления

Таблица 8.1 Технические характеристики электродвигателей

Тип двигателя	Рном, кВт			Sном, %	, о.е.	о.е.
RA100LB4	3	81	0,81	6	2,0		6,2
MTKF 211-6	9	72,5	0,81
АИР112M4	30	91,5	0,9	2,5	2,2	3	1,9

Расчет номинального и пускового тока электродвигателей:

(8.1)

(8.1)

(8.3)

(8.3)

(8.3)

(8.3)

(8.3)

(8.3)



Расчет параметров и выбор пакетных выключателей

Для расчета параметров общего пакетного выключателя определяем суммарный ток его контактов через номинальные токи всех двигателей по формуле:

(8.3)

Производим расчет параметров пакетного выключателя насоса охлаждающей жидкости по формуле:

Таблица 8.2 Технические характеристики пакетных выключателей

Обозначение	ТИП	Ном. напряжение, В	Ном. ток, А	Число полюсов
			Постоянный	Переменный
QS1	ПВМ3 - 60	380	63	40	3
QS2	ПВМ3 - 10	380	10	6,3	3

Выбираем магнитные пускатели серии ПМЛ.

Магнитные пускатели (контакторы) - это аппараты дистанционного действия, предназначенные для частых включении и отключений силовых электрических цепей. Так как контакторы устанавливаются в закрытом электрическом шкафу станка с необходимыми уплотнениями, то выбираем контакторы открытого исполнения IP00.

Номинальный ток контактом магнитного пускателя определяется по следующему соотношению:



Технические данные выбранного пускателя заносим в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 Технические характеристики контакторов:

Наименование	Тип	Номинальные данные	Величина пускателя	Степень защиты	Исполнение
		U, В	I, А
КМ1	ПМЛ-210004	380	25	2	IP00	Нереверсивный
КМ2	ПМЛ-110004	380	10	1	IP00	Нереверсивный
КМ3	ПМЛ-110004	380	10	1	IP00	Нереверсивный

Выбор теплового реле серии РТЛ.

Тепловые реле - это электрические аппараты, предназначенные для защиты электродвигателей от токовой перегрузки.

I_{расчет.тепл..расцепителя}=1,1I_дл. =1,111,36 = 12,5 А (8.4)

I_{расчет.тепл..расцепителя}=1,1I_дл. =1,11,18 = 1,30 А

I_{расчет.тепл..расцепителя}=1,1I_дл. =1,10,43 =0,47 А

Технические данные выбранного теплового реле заносим в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 Технические характеристики теплового реле

Ном.ток пускателя Iном.пускателя, А	Тип реле	Номинальный ток реле Iном.реле,А	Среднее значение Iтеп.эл,А	Предел регулирования Iнесрабатывания,А
25	РТЛ-101604	25	12	9,5-14
10	РТЛ-100604	10	1,3	0,95-1,6
10	РТЛ-100404	10	0,14	0,38-0,65

Расчет и выбор сечения питающего кабеля.

Кабелем называется одна или несколько скрученных вместе изолированных жил, заключенных в оболочку.

Для питания выбираем кабель с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией жил и оболочкой типа ВВГ.

По справочной таблице выбираем кабели по допустимому току

Выбираем кабель типа ВВГ (3.



9. Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность и защита окружающей среды в цехе серийного производства.

9.1 Техника безопасности при работе в цехе серийного производства

Перед началом работы на станке необходимо привести в порядок рабочую одежду, а именно застегнуть все пуговицы или застёжки-липучки, завязать пояс таким образом, чтобы не свисали концы. Это исключит захват элементов спецодежды движущимися частями машины. Обязательно нужно надеть головной убор и убрать под него волосы. После этого следует подготовить рабочее место. Оператор должен убрать с плоскостей машины все ненужные и непредусмотренные технологическим процессом предметы, включая инструменты. До включения электропитания нужно протестировать рукоятки и клавиши управления, проверить осветительные приборы и систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). В процессе металлообработки необходимо надёжно закреплять заготовку в патроне, а инструменты - в удерживающих приспособлениях. Деталь должна закрепляться и сниматься с машины для измерения и других операций только после окончательной остановки патрона. По завершению рабочей смены оператор должен отключить станок от электроснабжения. Затем наводится порядок на рабочем месте. Оператор должен изъять заготовку из патрона, смести стружку и опилки, вытереть остатки СОЖ с деталей станка.

Перед началом эксплуатации мостового крана устанавливаются предупреждающие ограждения, все работники после этого должны покинуть территорию непосредственно под пролетом с перемещаемым грузом. При эксплуатации мостового крана важно исключить перегрузку лебедки: перемещать грузы определенной весовой категории, указанной в инструкции по эксплуатации мостового крана. При укладке груза перед перемещением необходимо соблюдать необходимые меры безопасности.



9.2 Требования безопасности при ремонте и обслуживании электрооборудования

Прежде чем приступить к работе, электромонтер должен ознакомиться с записями в оперативном журнале, принять от электромонтера, сдавшего смену, утвержденную энергетиком техническую документацию, защитные средства по технике безопасности, сделать запись о принятии смены в оперативном журнале и расписаться. Привести в порядок рабочее место, убрать все предметы, которые могут помешать безопасной работе, убедиться в достаточном освещении рабочего места.

Для ремонта электромонтеру необходимо надеть полагающуюся спецодежду, подготовить исправные и испытанные индивидуальные средства защиты (диэлектрические перчатки, галоши).

Обо всех замеченных недостатках на рабочем месте поставить в известность мастера или руководителя работ и до их указаний к работе не приступать.

В порядке текущей эксплуатации дежурному электромонтеру по обслуживанию электрооборудования разрешается произвести следующие работы:

1) осмотр электрооборудования;

2) ремонт и замена электроаппаратов;

3) проверку исправности работы приборов и устройств безопасности, освещения, сигнализации и блокировки, за исключением приборов сигнализации о наличии напряжения на главных троллеях.

После устранения обнаруженных неисправностей в том же журнале необходимо сделать записи о содержании выполненных работ и времени их окончания, одновременно делается запись об устранении неисправностей в вахтовом журнале. При обнаружении неисправностей, не относящихся к перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации, дежурных электромонтер должен доложить старшему по смене об обнаруженных недостатках.

Выполнение работ по распоряжению должно производиться двумя лицами, имеющими группу по электробезопасности не ниже 3, с полным снятием напряжения, с выполнением необходимых организационных и технических мероприятий согласно требованиям «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» с записью в оперативном журнале.

Лицо, отдающее распоряжение, должно определить состав бригады, производителя работ и организовать допуск бригады к работе.

Периодический осмотр электрооборудования станков имеет цель выявить и устранить возможные неисправности в электрооборудовании, приборах и устройствах безопасности, силовых цепях, цепях управления, сигнализации, проверить исправность защитных средств по технике безопасности и средств пожаротушения, подтвердить в журнале периодических осмотров, что электрооборудование находится в исправном состоянии. При передвижении мостового крана, лица, производящие осмотр и устранение неисправностей электрооборудования крана, должны находиться в кабине или на настиле моста, при этом следует остерегаться задевания за выступающие части перекрытия, колонны, арматуру.

При выходе на настил галереи крана рубильник должен быть отключен, и на его приводе вывешан плакат: «Не включать! Работают люди!». Снимать плакат только по распоряжению оперативного персонала. При проведении осмотра и устранения неисправностей электрооборудования крана необходимо соблюдать все меры предосторожности, применять необходимые исправные и испытанные защитные средства. По окончании ремонта и осмотра все снятые ограждения на электрооборудовании и на электроаппаратах должны быть поставлены на место и укреплены.

Для переносного электроинструмента и переносимых ламп применять безопасное напряжение не выше 36 Вольт.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность проведения работ в электроустановках, являются:

1) Оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

2) Выдача разрешения на подготовку рабочего места и на допуск к работе;

3) Надзор во время работы

4) Оформление перевода на другое рабочее место

5) Оформление перерыва в работе, окончания работ.

Для обеспечения безопасного производства работ в электроустановках со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

1)Произведены необходимые отключения;

2)Приняты меры препятствующие подаче напряжения на место работы в следствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов

3)Вывешаны запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов

4)Проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены;

5)Установлено заземление ( включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлено переносное заземление).

9.3 Пожарная безопасность в цехе

Все работающие должны проходить специальную противопожарную подготовку:

противопожарный инструктаж (первичный, очередной) и занятия по пожарно- техническому минимуму по специальной программе. Причинами пожара в электроустановках являются:

1)искрение в электрических машинах и аппаратах;

2) токи короткого замыкания и перегрузки, приводящие к воспламенению изоляции;

3)искрение от электростатических разрядов и ударов молнии

4)плохие контакты в соединениях проводов;

5)электродуга между контактами коммутационных аппаратов;

6) перегрузка или замыкание в обмотках трансформатора при неисправности релейной защиты.

Помещения должны быть оборудованы сигнализацией, пожарным щитом, укомплектованным стандартным набором пожарного инвентаря, выкрашенного в красный цвет.

Если горящая электроустановка не отключена, и находится под напряжением, то тушение ее представляет опасность поражения электрическим током. Как правило, тушить ручными средствами пожар электрооборудования следует при снятом с него напряжении. Если по каким либо причинам снять напряжение невозможно, то допускается тушение установки, находящейся под напряжением, но с соблюдением особых мер.

Промасленная ветошь складывается в специальный закрывающийся металлический ящик.

9.4 Защита окружающей среды в цехе.

Основные принципы охраны окружающей среды допускают воздействие предприятий на природную среду, исходя из требований в области охраны окружающей среды. При этом снижение негативного воздействия на окружающую среду должно достигаться на основе использования наилучших существующих технологий с учетом экономических и социальных факторов.

При проектировании механических цехов должны предусматриваться системы очистки удаляемого воздуха от пыли, паров, аэрозоля СОЖ или ТС согласно действующим санитарным нормам и правилам и нормативно- технической документации.

На действующих предприятиях системы местной вытяжной вентиляции от металлорежущих станков и моечных установок должны быть оборудованы

очистными сооружениями для очистки удаляемого воздуха от пыли, паров, аэрозоля СОЖ и ТС, а система удаления сточных вод- от масел и химических соединений.

Подъездные пути к механическим цехам и участкам территории для сбора и переработки стружки от станков, работающих с применением СОЖ и ТС, должны быть покрыты твердыми маслостойкими материалами, оборудованы ливнестоками и маслоуловителями, исключающими загрязнение водоемов и почв нефтепродуктами.

Квалификационным справочником определены следующие должностные обязанности инженера по охране окружающей среды:

1)Контроль за соблюдением в подразделениях предприятия экологического законодательства, инструкций, стандартов и нормативов по охране окружающей среды;

2)Разработка проектов перспективных и текущих планов по охране окружающей среды;

3)Контроль за выполнением планов по охране окружающей среды.



Заключение

В данном курсовом проекте дана краткая характеристика механического цеха серийного производства и расположенного там электрооборудования.

Рассчитано электрическое освещение цеха для обеспечения качества работы и удобства обслуживания оборудования (выбраны лампы ДРЛ-250, Р=250 Вт, Ф=11000лм, общим количеством 120 шт. и светильники типа РСП-05. Общая мощность осветительной установки составляет 30 кВт.

Произведен расчет вытяжной вентиляционной установки (для вентиляции выбрано 4 двигателя АИР112М4 Р_н = 4 кВт каждый).

Для транспортировки по цеху тяжелых грузов, загрузки и разгрузки материалов используют мостовой кран грузоподъемностью 10т. Для него разработана схема управления электроприводом, выбран двигатель МТH-411-6

Р_н = 22 кВт.

Приведено описание электрической принципиальной схемы управления токарно-винторезным станком при подготовке его к работе, и краткое описание его работы при обработке деталей.

Приводится характеристика токарно-винторезного станка, его рабочих параметров и особенностей, видов производимых на нем операций. Рассчитывается привод станка, производится выбор главного двигателя - АИР112М4 P_н=5,5 кВт.

Разработана электрическая принципиальная схема управления электроприводами токарно-винторезного станка и выбрана аппаратура управления и защиты:

Магнитные пускатели

M1 - ПМЛ-210004 I_ном= 25 А;

М2 - ПМЛ-110004 I_ном= 10 А;

М3 - ПМЛ-110004 I_ном= 10 А;

Пакетные выключатели

QS1 - ПВМ3-60 I_ном= 40 А;

QS2 - ПВМ3-10 I_ном= 6,3 А;

Тепловое реле

KK1 - РТЛ-101604 I_ном= 25 А;

KK2 - РТЛ-100604 I_ном= 10 А;

KK3 - РТЛ-100404 I_ном= 10 А;

Кабель типа ВВГ (3.

В завершении курсового проекта произведен перечень мероприятий по электробезопасности, охране труда, пожарной безопасности и защите окружающей среды в цехе. В них перечисляются правила работы с промышленным оборудованием при котором должен соблюдаться все требования для безопасной работы и устранение электрического и механического травмирования рабочего персонала



Литература

1. Зимин Е.Н. и др. «Электрическое оборудование промышленных предприятий и установок». Энергоиздат 1981г.

2. Кнорринг Г.М. «Справочная книга для проектирования электроосвещения» М.: Энергоиздат 1976г.

3. Шеховцов В.П. «Электрическое и электромеханическое оборудование». М.: Форум-Инфа-М. 2004г.

4. Шеховцов В.П. «Расчет и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов» М.: Форум 2010г.

5. Герасимов В.Г. «Электротехнический справочник. том II, III» М.: Энергоатомиздат 1986г.

6. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. «Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий». М.: ПрофОбрИздат 2002 г.

7. Кнорринг Г.М. «Осветительные установки». М.: Энергоиздат 1981г.

8. Алиев И.И. «Электротехнический справочник» М.: Радиософт 2010г.

9. Камнев В.Н. «Чтение схем и чертежей электроустановок» М.: Высшая школа 1990г.

10. Алексеев Ю.В. «Крановое оборудование» М.: Энергия 1979г.

11. Васин В.М. «Электрический привод» М.: Высшая школа 1984г.

12. Иванова Г.А., Костиков С.Н. «Электрическое и электромеханическое оборудование» 2006г.

13. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» М.: Высшая школа 1990г.

14. Размещено на Allbest.ru