close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Управление энергопотреблением при токарной обработке..pdf

код для вставкиСкачать
Секция «МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ, СЕРТИФИКАЦИЯ»
УДК 620.98
Н. В. Захарова
Научный руководитель – С. С. Ивасев
Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ
Рассмотрен метод компенсации реактивной составляющей потребляемой мощности и алгоритм его реализации.
На долю промышленности в Российской Федерации приходится около 45 % от всего энергопотребления в стране. Из них второе место по значениям потребляемой электроэнергии после топливной отрасли
занимает машиностроение и металлообработка.
На реализацию технологических операций, таких
как снятие фасок, чистовая обработка и др. требуется
мощность, существенно меньшая номинальной мощности электродвигателей. Также следует отметить
наличие холостых ходов, обусловленных подводом
или заменой инструмента, разворотом заготовки
и т. д. Все это приводит к тому, что значения мощности резания для реализации технологического процесса значительно ниже номинальной мощности электродвигателя станка, следствием чего является значительное увеличение энергоемкости этих процессов.
Существуют несколько методов снижения энергоемкости технологических процессов с учетом требований к жесткости механической характеристике электродвигателей станка: технологические – разработка
технологического процесса с мощностями резания,
соответствующими мощности электродвигателя (подбор соответствующего мощностям резания оборудования для реализации технологического процесса, совмещение технологических переходов и др.) и параметрические – при которых известными способами
компенсируется реактивная составляющая потребляемой мощности, возникающая за счет недогрузки двигателя (компенсационный метод). Именно второй метод
позволяет снизить энергоемкость машиностроительных технологических процессов без непосредственного
вмешательства в технологический процесс.
Начало
Задать диапазон регулирования: cos φтр., cos φкр.
Задать число ступеней регулирования, n
K=1
нет
I>0
да
Измерение текущих значений тока I и напряжения U
Конец
Определение коэффициента мощности, cos φ
нет
да
cos φ<cos φтр
да
Включить компенсатор кi
cos φ≤cos φкр
нет
Отключение компенсатора кi
кi = к + 1
нет
да
i <n
кi = к – 1
Алгоритм автоматического управления энергоемкость машиностроительных технологических процессов
295
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АВИАЦИИ И КОСМОНАВТИКИ. Технические науки
Этот метод целесообразно реализовывать средствами автоматизации, что позволяет учитывать реальные параметры технологического процесса и оборудования, повысить эффективность компенсации и, как
следствие этого, снизить энергоемкость технологических процессов и повысить конкурентоспособность
изготавливаемой продукции.
Реализация алгоритма осуществляется следующим
образом (см. рисунок). Задается диапазон регулирования коэффициента мощности, который определяет
число ступеней дискретного регулирования. Число
этих ступеней определяется характеристиками электродвигателя, параметрами реализуемых технологических процессов, а также номенклатурой компенсаторных устройств. После проверки наличия питания в
сети происходит измерение текущих значений напряжения и потребляемого тока с последующим определением коэффициента мощности. В случае если фактический коэффициент мощности меньше требуемого, происходит последовательное подключение компенсирующих устройств вплоть до достижения желаемых значений. Дополнительно происходит сравнение величины коэффициента мощности с максимальным заданным, и, в случае его превышения, происходит отключение устройств компенсации. Это позволяет избежать эффекта перекомпенсации, который
обусловлен изменением знака фазового угла. Реализация метода позволит снизить потребление энергии,
например, при обработке детали типа вал – до 60%, а
при обработке детали типа корпус – до 50 %. Подобные результаты следует ожидать и при обработке
других изделий машиностроения.
При обработке трехступенчатого вала мощности
технологических переходов за время цикла отличаются примерно в (1,4–10) раз [1], что обосновывает необходимость постоянного автоматического слежения
за параметрами технологического процесса и автоматического подключения необходимой по величине
компенсационной емкости. В большинстве случаев
металлорежущие станки при токарной и фрезерной
обработке работают в режимах значительных недогрузок, что существенно снижает коэффициент
мощности оборудования и увеличивает реактивную
составляющую мощности, в конечном итоге снижает
энергоэффективность машиностроительного производства в целом.
При изменении нагрузки, за счет компенсации реактивной составляющей потребляемой мощности,
коэффициент мощности оборудования повышается
в 1,5–2 раза [1]. При этом наибольшая эффективность
достигается при недогрузке оборудования. Таким образом, для компенсации реактивной составляющей
потребляемой мощности необходимо обеспечить автоматическое подключение конденсаторов, величина
которых определяется, в первую очередь, реальной
мощностью технологических переходов.
Библиографическая ссылка
1. Михайлов И. Н. Автоматизированная система
управления энергоемкостью машиностроительных
технологических процессов : автореф. дис. конд.
техн. наук: 05.13.06. М., 2011.
© Захарова Н. В., 2013
УДК 621.81
А. П. Игнатьева
Научный руководитель – Л. С. Малько
Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
КРУПНОМОДУЛЬНЫХ МАЛОЗУБЫХ КОЛЕС
Показаны преимущества использования на черновой операции зубофрезерования малозубых колес специальных острозаточенных фрез, обеспечивающих окончательную обработку переходной части профиля зуба с
устранением органических погрешностей на этой части зуба, что исключает применения ручной слесарной
операции по даводке это части профиля зуб. При этом на рабочей части прифиля зуба оставляется припуск
под последующую чистовую обработку.
В машиностроении находят широкое применение
зубчатым передачам модулем 20–30 мм. Зубчатое
колесо с меньшим числом зубьев называются шестеренки, с большим числом зубьев называется зубчатое
колесо. Как правило в крупномодульных передачах
шестерни имеют малое количество зубьев, например:
в механизме главного подъема электрических мостовых кранов грузоподъемностью 80–500 тонн. Характерной особенностью технологии зубообработки малозубых шестерен является наличие органической
погрешности переходной части профиля зуба. Эта
погрешность проявляется в форме продольных рисок
на переходной части зуба в несколько раз привы-
296
щающих требуемую шероховатость переходной поверхности профиля зуба, а также данные риски является своеобразным концентратором напряжения. Для
устранения органической погрешности зубообработки
в технологический процесс вводится ручная слесарная операция. Одним из прогрессивных способов повышения эффективности предварительной зубообработки как по параметрам производительности, так и
по обеспечению качества поверхности переходной
части профиля зуба по параметру шероховатости является применения специальных острозаточенных
дисковых фрез. Данные фрезы обеспечивают обработку профиля поверхности зуба с припуском на
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
547 Кб
Теги
энергопотребление, pdf, токарно, управления, обработка
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа