Намоточный станок для рядовых обмоток

Намоточный станок для рядовых обмоток

Содержание

1. Введение

. Краткое описание изделия

. Описание устройства и принцип действия оборудования

. Расчет цепной передачи

. Выбор электродвигателя

. Техника безопасности

. Экономическое обоснование

. Заключение

. Список литературы

1. Введение

Научно-технический процесс предполагает повышение производительности труда, технического уровня и качество продукции при производстве изделий электронной технике. Именно с этих позиций следует рассматривать вопросы, связанные с выбором оборудования, материалов и других элементов, обеспечивающих выпуск качественных изделий в электронной промышленности.

При производстве изделий электронной техники применяются различные трансформаторы, дроссели предполагающие использование намоточных работ и намоточного оборудования. Выше обозначенные изделия являются неотъемлемой частью любого сложного изделия электронной техники.

Поэтому обуславливается актуальность исследования данной темы курсовой работы «Намоточный станок для рядовых обмоток».

Основной целью данной курсовой работы является изучение более эффективного оборудования для производства изделий электронной техники. Для достижения данных целей в работе решают следующие задачи:

рассматриваются виды обмоток;

исследуется принцип действия станка для рядовых обмоток;

производится расчет типового механизма привода;

составляется инструкция по технике безопасности при работе с намоточными станками для рядовых обмоток;

приводится экономическое обоснование проекта.

Предметом исследования курсовой работы является выбор наиболее эффективного оборудования при производстве электронной техники.

Объектом исследования является применение намоточного станка при производстве рядовых обмоток.

По итогам исследования данной курсовой работы сделаны заключения.

В работе использовались различные источники информации: работы российских и зарубежных специалистов в области исследования оборудования производства изделий электронной техники, а также средства Интернет.

2. Краткое описание изделия

Намоточные работы составляют одну из основных частей радиотехнического производства. Это обусловлено тем, что в радиоаппаратуре применяются множество разнообразных узлов, имеющих обмотки, т.е. уложенные в определенном порядке токопроводящие витки провода, ленты или трубки. Технологический процесс укладки и крепления обмотки на каркасе называется намоткой. Не следует смешивать понятия «обмотка» и «намотка», так как первое определяет конструктивную часть радиоузла (обмотка трансформатора, дросселя, контурной катушки и т.п.), а второе относится к способу, к технологии изготовления, например технология намотки первичной и вторичной обмоток выходного трансформатора.

Виды обмоток, применяемые в радиоаппаратуре, можно классифицировать следующим образом.

Все обмотки составляют две группы: однослойные и многослойные.

Однослойные обмотки включают подгруппу рядовых и тороидальную. К группе многослойных относятся: большая группа рядовых, подгруппа перекрестных и тороидальная. Подгруппы рядовых и перекрестных обмоток разделяются, как видно из схемы классификации, на отдельные виды.

Прежде чем рассматривать конструктивные и технологические особенности отдельных видов обмоток, разберем основные понятия, определяющие обмотку: виток, шаг, ряд.

Витком называется отрезок проводника, расположенный на 360 по окружности или периметру обмотки. Витки могут укладываться вплотную один к другому (намотка «виток к витку») или с промежутками, причем в этом случае возможна намотка без изоляции.

Расстояние между центрами двух соседних витков или смещение конца витка по отношению к его началу называется шагом. Количество витков, занимающее всю ширину обмотки, называется рядом. Соответственно расстояние между крайними витками ряда есть ширина обмотки или длина намотки.

Намотка производится на специальных намоточных станках, конструкция которых позволяет осуществлять:

а) вращение оправки и каркаса;

б) равномерное, прямолинейно-возвратное перемещение провода относительно обмотки по всей ширине ее;

в) регистрацию количества уложенных витков;

г) натяжение наматываемого провода в пределах упругих деформаций.

По роду приводов намоточные станки разделяются на станки с немеханическим приводом и станки с механическим приводом.

К первой группе относятся станки с приводом шпинделя от руки или ножной педали. Такие станки целесообразно применять только для намотки однослойных рядовых обмоток с числом витков до 20 - 30 либо для специальной укладки провода, как, например, в пирамидальной обмотке.

Группа станков с механическим приводом подразделяется по назначению на следующие виды: станки для рядовых обмоток, станки для перекрестных обмоток, станки для тороидальных обмоток.

Независимо от назначения намоточный станок с механическим приводом состоит из следующих основных частей: станины, электропривода, механизма включения станка и плавного изменения скорости, шпинделя, счетчика оборотов, передаточного механизма для согласования вращения шпинделя и движения поводка, укладывающего провод, поводкового устройства для равномерного, прямолинейно-возвратного перемещения провода по всей ширине обмотки, питателя-стойки для крепления шпулей с проводом и механизмом для его натяжения в процессе намотки.

. Описание устройства и принцип действия

Типовая кинематическая схема станка для рядовых обмоток.

Привод станка осуществляется от индивидуального электродвигателя 1, который передает вращение через ременную передачу с парой трехступенчатых шкивов промежуточному валу 2. На этом валу расположена фрикционная муфта сцепления 3, включающаяся рычагом 4 через вилку 5. Такое устройство обеспечивает плавный пуск и остановку станка, что предупреждает обрывы провода 19. Далее вращение через зубчатую пару 6 передается шпинделю 7, на котором на оправке 8 укреплен каркас 9. От шпинделя осуществляется привод счетчика витков 10 и механизма укладки провода водилом 18. Через сменные шестерни 11 , с помощью которых осуществляется настройка станка на заданный шаг, движение от шпинделя передается через червячную пару 12 на кулачок 13 и далее через тягу 14 и кулису 15 поводку 16. Положение камня кулисы 17 регулируется винтом 20, вращением которого станок настраивается на требующуюся ширину намотки.

Рис. 1. Кинематическая схема намоточного станка для рядовых обмоток

Каждое изменение шага намотки, в зависимости от диаметра провода или промежутков между витками, требуется специального подбора сменных шестерен. Комплект шестерен состоит обычно из 70 шт. с числом зубьев от 21 до 90, что практически обеспечивает получение всего применяемого диапазона шагов. Подбор числа зубьев сменных шестерен производится либо расчетным порядком по формулам, либо с помощью номограмм, составляемых для каждого типа станка.

Подбором сменных шестерен не всегда удается получить точно требуемый шаг. Часто решение получается в большей или меньшей степени приближенным. Это особенно заметно при намотке тонкими проводами диаметром менее 0,1 мм. Кроме того, процесс настройки станков со сменным шестернями достаточно трудоемкий и требует квалифицированного наладчика. Эти недостатки устраняются применением в конструкции станков бесступенчатой или фрикционной регулировки шага.

4. Расчёта цепных передач

Данные для расчёта

Мощность электродвигателя

Частота вращения вала электродвигателя

Передаточное число цепной передачи

Расчёт

Принимаем для передачи однорядную роликовую цепь

По ГОСТ 13568 - 75.

Определяем крутящий момент на ведущей звёздочке по формуле:

Где, ωзв1 - угловая скорость ведущей звёздочки передачи, .

Где ω1 - угловая скорость вала ЭД

ui - передаточное число между валом ЭД и валом ведущей звёздочки.

. Находим допускаемое давление в шарнирах цепи при частоте вращения звёздочки;

Таблица 1. Технические параметры приводных цепей по ГОСТ 13568-75

Принимаем = _28,1___ мПа:

. Определяем шаг цепи:

где, К - коэффициент эксплуатации;

В зависимости от условий работы передачи К изменяется в пределах 0,64…11,86. Принимаем К = 1,25 (спокойная нагрузка).

Принимаем стандартную цепь с шагом t = _______ мм, (по таблице 1), для которой d = _9,55_ мм, В = _19,05_ мм, q = _3,8__ кг,

= _86,2_ кН.

. Для выбранной цепи по таблице 1 находим n1max и сравниваем с величиной nзв1. Необходимо соблюдать условие

6. Определяем среднюю скорость цепи:

. Находим окружное усилие передаваемое цепью;

. Находим расчётное давление в шарнирах принятой цепи:

. Находим межосевое расстояние по формуле:

Принимаем а = 30t.

а=30*31,75=952,5мм

. Определяем число звеньев цепи:

. Находим длину цепи:

12. Определяем диаметры дилительных окружностей звёздочек и стрелу провисания;

= 0,02 а.(мм)= 0,02*952,5=19.05(мм)

где f - стрела провисания цепи.

. Проверяем выбранную цепь по коэффициенту запаса прочности:

где  из таблицы 1 в зависимости от t цепи и nзв1;

- суммарное усилие в ведущей ветви цепи, кН.

Где Кβ - коэффициент нагрузки вала в зависимости от угла наклона передачи к горизонту. Изменяется в пределах 1,05…1,3;

Принимаем Кβ=1,2;

F - (см.п.7)- усилие от центробежной силы;

Где, q - по табл.1, v - см. п.6, g - ускорение силы тяжести (9,81м/с).

- усилие провисания цепи;

Где Kf - коэффициент провисания цепи. Изменяется от 1 до 6.

Принимаем Kf = 3 (для наклонных передач).

Вычисляем  и n

. Определяем долговечность цепи по числу входов цепи в зацепления с обеими звёздочками (число ударов):

5. Выбор электродвигателя

Рисунок 2

Выбор электродвигателя.

а) Определяем номинальную мощность необходимую для вращения барабана исходя из формулы:

=F*V=3*1=3

б) Для определения КПД необходимо воспользоваться таблицей:

цепная передача - 0,9()

 - ,

 -

подшипники качения(2 пары)=0,99*2

подшипники скольжения=0,98

в) Определяем требуемую мощность электродвигателя, причем должно соблюдаться условие

Кинематический расчет.

а) Вычисляем угловую скорость барабана:

(об/мин)

б) Определяем общее передаточное число привода

в) Угловая скорость вала двигателя должно быть не меньше:

г) Тип двигателя 4А9012У3,

частота вращения вала: 2840 (об/мин)

д)

е) Уточняем передаточные числа передач:

Выбор параметров ведущих звеньев передач.

а)  (мм)

б) Необходимое число зубьев ведомого зубчатого колеса будет равно:

6. Техника безопасности

Опасными и вредными производственными факторами являются:

движущиеся части оборудования;

опасный уровень напряжения в электрической цепи.

К работе на установке для приготовления бумажной массы диффузоров допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение правилам техники безопасности и имеющие 1 квалификационную группу по электробезопасности.

В Случае травмирования или появления опасности, грозящей аварией или несчастным случаем, сообщить администрации цеха и обратиться в медпункт.

Меры первой помощи.

Первую помощь следует оказывать немедленно на месте происшествия.

При ранениях:

) предупредить потерю крови и загрязнения раны;

) не обмывать рану водой, не прикладывать снег, листья растений, бумагу, т.к. это может привести к занесению инфекции;

) при сильном кровотечении надо попытаться остановить его путем наложения давящей повязки (жгута).

Поражение электрическим током.

) при поражении электрическим током нужно немедленно освободить от действия тока;

) немедленно уложить его на спину;

) проверить дышит ли он подъему грудной клетке, по отклонению нитки, полоски бумаги, поднесенной ко рту или носу пострадавшего;

) проверить наличие пульса;

) посмотреть состояния зрачка (узкий или широкий);

) при наличии у пострадавшего дыхания и пульса, его следует тепло укрыть и ждать прибытия врача.

Вызов врача должен быть сделан во всех случаях поражения электрическим током. Не позволять пострадавшему двигаться и, тем более, продолжать работу, т.к отсутствие тяжелых симптомов после поражения не исключает возможность последующего ухудшения его состояния;

) в случае отсутствия дыхания и пульса следует немедленно сделать два-три глубоких вдувания воздуха в рот или нос пострадавшего и одновре6менно приступить к проведению наружного массажа сердца.

Требования безопасности перед началом работы.

Надеть спецодежду. Застегнуть пуговицы, волосы убрать под головной убор.

Подготовить рабочее место, убрать посторонние предметы.

Проверить исправность установки для приготовления бумажной массы диффузоров, исправность и надежность заземления, защитного кожуха.

Электрические провода не должны иметь порезов, оголенных мест, кнопки и включателя не должны заедать.

Требования безопасности во время работы.

Установить Бабину с лентой и установить защитный кожух на вращающиеся валы.

Включить пакетный выключатель сети питания, нажать кнопку ПУСК пускателя вращения валиков, включить вилку в штепсельную розетку 220 В и отрегулировать подачу ленты на раскалибровочные валики.

Во время работы следить за исправностью автомата для ступенчатой резки ленты ленточных магнитопроводов.

В случае получения травмы прекратить работу, предупредить мастера, обратиться в здравпункт.

Требования безопасности по окончании работы.

Выключить пакетный выключатель сети питания автомата, вынуть штепсельную вилку из розетки.

Протереть чистым обтирочным материалом, установку для приготовления бумажной массы диффузоров

Сдать смену, сообщить сменщику обо всех неисправностях во время работы.

По окончании работы тщательно помыть руки с мылом.

. Экономическое обоснование

На базе курсового проекта практически можно выполнить только укрупнённый или условный экономический расчёт или экономическое обоснование.

Например, создание нового или усовершенствование существующего оборудования определяется снижением себестоимости продукции, производимой с помощью этого оборудования. В случае удешевления изготовления оборудования необходимо учитывать получаемый эффект (экономию) как в производстве, так и в эксплуатации его. Удорожание же оборудования рассматривается как дополнительное капитальное, вложение которого, должно соизмеряться со снижением текущих затрат, а именно с ожидаемой экономией от снижения себестоимости.

Путём такого сопоставления определяется срок окупаемости и коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений. Срок окупаемости Ток и коэффициент эффективности ηэф определяются путём сравнения базового и внедряемого варианта по следующим формулам:

где, К1 и К2 - капитальные вложения по базовому и внедряемому варианту; руб.

С1 и С2 - себестоимость продукции одного и того же объёма годовой продукции по этим же вариантам; руб.

Определяя суммированием отдельные составляющие капиталовложений и себестоимости для двух вариантов, по этим формулам можно найти срок окупаемости или коэффициент эффективности. Сравнивая полученные Ток и ηэф с нормативными принятыми в электронной отрасли Ток = 8 лет,

ηэф = 0,12 принимают решение об окончательном выборе варианта технологического оборудования, определяя основные пути снижения его себестоимости, главные из которых:

► выбор наиболее дешёвых, но обеспечивающих необходимое качество материалов;

► приобретение недорогих, но надёжных комплектующих изделий;

► выбор наиболее эффективных технологий изготовления, снижающих трудоёмкость производства;

Вычисляем Ток и ηэф для заданного варианта и делаем соответствующий вывод.

станок рядовой обмотка безопасность экономический

Например: предлагаемый вариант соответствует современным требованиям или требуется доработка предлагаемого варианта технологического оборудования.

8. Заключение

По итогам исследований курсовой работы необходимо сделать следующие выводы.

Намоточные работы составляют одну из основных частей радиотехнического производства. Это обусловлено тем, что в радиоаппаратуре применяются множество разнообразных узлов, имеющих обмотки, т.е. уложенные в определенном порядке токопроводящие витки провода, ленты или трубки.

Независимо от назначения намоточный станок с механическим приводом состоит из следующих основных частей: станины, электропривода, механизма включения станка и плавного изменения скорости, шпинделя, счетчика оборотов, передаточного механизма для согласования вращения шпинделя и движения поводка, укладывающего провод, поводкового устройства для равномерного, прямолинейно-возвратного перемещения провода по всей ширине обмотки, питателя-стойки для крепления шпулей с проводом и механизмом для его натяжения в процессе намотки.

Произведён расчет типового механизма привода, в котором определены его параметры.