0,242
Рис.2.3 Робочі характеристики
двигуна.
3. Тепловий
розрахунок двигуна
.1
Перевищення температури якоря
Повні втрати в активному прошарку
якоря
Площа охолодження активного
прошарку якоря
Середнє перевищення
температури якоря над температурою навколишнього середовища
де -
коефіцієнт тепловіддачі поверхні якоря.
Значення не
перевищує значення
3.2
Перевищення температури колектора
Повні втрати на колекторі
Поверхня охолодження
колектора
Середнє перевищення
температури колектора над температурою навколишнього середовища
де -
коефіцієнт тепловіддачі поверхні колектора.
Значення не
перевищує значення
3.3
Перевищення температури обмотки збудження
Площа охолодження котушки
обмотки збудження
Середнє перевищення
температури обмотки збудження
над температурою навколишнього середовища
де
Значення не
перевищує значення
4. Опис
конструкції двигуна
Однофазний колекторний двигун
складається з двох основних вузлів: нерухомого статора і рухомого якоря.
Статор двигуна складається з осердя
статора та обмотки збудження, яка розташована на полюсах.
Осердя статора складається з
ізольованих пластин електротехнічної сталі марки 2212, товщиною 0,5мм. Пластини
з’єднують між собою шляхом зварювання.
Обмотка збудження виконана з
круглого мідного провідника марки ПЭТВ класу нагрівостійкості F. Котушки
обмотки збудження намотують на шаблоні і при збиранні їх закладають на полюси.
Якір двигуна складається з осердя
якоря, обмотки якоря, колектора і вала.
Осердя якоря складається з листів
електротехнічної сталі товщиною 0,5мм марки 2212. Пази якоря грушоподібні.
Обмотка якоря проста петлева,
виконана з круглого мідного провідника марки ПЭТВ. У межах паза обмотка
ізольована від осердя за допомогою електротехнічного картону, а з торців осердя
якоря - пластмасовими ізоляційними втулками.
Вал виконаний з вуглецевої сталі 45.
Колектор виконаний у вигляді
циліндра, зібраного з клиноподібних пластин твердої міді, між якими розташовані
міканітові ізольовані прокладки. Мідні пластини колектора разом з міканітовими
прокладками запресовують в пластмасу.
По циліндричній частині колектора
ковзають щітки, які встановлені в щіткотримачах.
У двигуні використані щіткотримачі
коробчастого типу, в яких щітка розташована перпендикулярно до колектора і тиск
пружини на щітку здійснюється у радіальному напрямі.
Утримування якоря в статорі
здійснюється за допомогою литих підшипникових щитів. Щити мають циліндричну
виточку (так званий замок), за допомогою якої він центрується зі станиною у
процесі складання. Кріплення підшипникових щитів до статора здійснюється
болтами.
5.
Технологічний процес виготовлення колектора
Технологічний процес виготовлення
колектора однофазного колекторного двигуна складається з таких операцій:
1. Складання пластин.
2. Опресовування колекторного
пакету.
. Свердління колекторного
пакету.
. Токарна обробка
колекторного пакету.
. Випробування колекторного
пакету.
. Зачищення колекторного
пакету.
. Фрезерна обробка
колекторного пакету.
. Контроль колекторного
пакету.
Під час операції складання оператор
укомплектовує колекторні пластини та ізолювальні прокладки і по черзі кладе їх
в пристосування. Далі за допомогою пружинного затискача зафіксовується набраний
колекторний пакет.
Під час операції опресовування оператор
встановлює колекторний пакет в перехідне кільце. Це перехідне кільце
встановлюється на гніздо основи пневмопреса і відбувається опресовування
колекторного набору пластмасою К-6. Після опресовування знімається затискач і
технологічне кільце з колекторним набором з основи пнемопреса. Далі за
допомогою технологічного ножа зачищають кільце від облою.
Під час операції свердління
встановлюють складальну одиницю в пристосування і за допомогою
настільного-свердлильного верстату розсвердлюють отвір, витримавши розмір 1 на
рис.5.1.
Рис.5.1. Колектор після операції
свердління
Токарна обробка виконується після
того, коли складальну одиницю помістять на пристосування і починають
проточувати поверхню колектора за допомогою токарного напівавтомату до діаметру
1 і 2, витримавши розмір 3 і биття 4 (рис.5.2). Розміри перевіряють скобами,
шаблонами, штангенциркулем та індикатором. Після цього, за допомогою напилка,
знімають мідні перемички на торці колектора.
Рис.5.2. Колектор після операції
токарної обробки
Операція випробовування виконується
на спеціальному випробовувальному автоматі барабанного типу. Поміщають всі
колектори в накопичувач і контролюють їх на міжламельне замикання контрольною
напругою 380 В. Колектори які не пройшли випробування і в яких було виявлено
дефекти, відправляють на операцію зачищення. А колектори, що пройшли
випробування, відправляють на операцію фрезерна обробка.
Операція зачищення. Колектори, що не
пройшли випробування, встановлюють на стіл і оглядають. За допомогою
технологічного ножа зачищають мідні перемички між ламелями. Після цього
колектори відправляють на повторне випробування.
Після проходження випробування
колектори відправляють на фрезерну обробку. Колектор закріплюють, орієнтуючи по
центру колекторної пластини. За допомогою спеціального фрезерного верстату
прорізають шліци на довжину гребінців по центру пластини. Прорізання
відбувається послідовно. Після прорізання всі розміри контролюють щупом і штангенциркулем.
Рис.5.3. Колектор після операції
фрезерної обробки
Вже повністю готовий колектор
відправляють на останню операцію - контроль, де контролюють і перевіряють всі
електричні і фізичні параметри - діаметри, довжини, проміжки, силу струму і
т.д. Контроль відбувається за допомогою скоб, штангенциркуля,
штангенглибиноміра, електричних приладів. Перевіряють колектор також на
міжламельне замикання, биття відносно поверхні за допомогою індикатора.
6. Охорона
праці
Об’єктом проектування є колекторний
двигун змінного струму потужністю 200 Вт, частотою обертання 12000 об/хв. , що
працює від джерела змінного струму напругою 220 В.
6.1 Техніка
безпеки на штампувальному пресі
При виготовленні листа статора і
ротора використовується штампування послідовної дії, яке за один хід преса дає
готову виштамповку. Операція пробивання поділяється на декілька переходів, які
виконуються один за одним у міру пересування стрічки на величину кроку штампування.
Штампування ведеться із стрічки електротехнічної сталі, яка скручена у рулон.
Деталь з меншим діаметром (лист ротора) пробиває пуансон і проходить крізь
матрицю «на провал». Деталь більших розмірів (лист статора), отримується за
допомогою матриці, яка орієнтується по пазах. Готова деталь та залишки
залишаються на матриці і їх необхідно видаляти до підведення нової заготовки.
Перед роботою, на холостому ході
переконатися в справності преса, штампа й блокування. Особливу увагу звертати
на справність муфти включення й гальмового обладнання. При їхній несправності
відбудеться мимовільне опускання повзуна або повторний, здвоєний, хід без
включення преса. Здвоєний хід повзуна є небезпечним, тому що робітник не очікує
його й у цей момент може видаляти відходи з робочої зони штампа або
встановлювати заготовку. Тому при роботі на штампах без огороджень користуються
пінцетами, гачками; знімати готову деталь і класти заготовку можна тільки після
того, як повзун підніметься у верхнє положення й зупиниться.
У процесі роботи робоче місце
повинне утримуватися в чистоті й порядку. Перед початком кожної нової роботи
майстер зобов'язаний дати пресувальникові інструктаж про безпечні способи її
виконання.
Фоторелейний захист не дозволяє
включити прес у момент, коли руки робітника перебувають у небезпечній зоні. На
столі преса з однієї сторони встановлюється освітлювач, промінь із якого
спрямований у фотоелемент. Поки рука робітника знаходиться в небезпечній зоні,
вона розриває промінь освітлювача, блок-магніт замикає рукоятку вмикання, не
даючи можливості включати прес.
Найбільш ефективними засобами, що
забезпечують безпеку роботи й високу продуктивність праці, є механізація й
автоматизація процесу штампування.
Найнебезпечнішим при штампуванні на
звичайних пресах є вирубка аркушів ротора.
При організації штампування аркушів
ротора на похилому пресі робота стає безпечною й значно підвищується
продуктивність праці.
При даному технологічному процесі
заготовка ротора у вигляді кола з технологічним отвором опускається робітником
на похилий лоток-сковзало поза небезпечною зоною. По сковзалу заготовка попадає
в робочу зону штампа. Після штампування по другому сковзалу аркуш ротора
зсковзує.
Видалення вирубаних легких деталей
здійснюється стисненим повітрям, яке включається автоматично й періодично після
вирубки деталі при підйомі повзуна у верхнє положення.
Але найбільш досконалим процесом
штампування, що відповідає усім сучасним вимогам, є штампування деталей на
прес-автоматах і автоматичних лініях.
6.2 Техніка
безпеки на обмотувальному верстаті
Намотування та формування обмоток
статора, ведеться суміщеним способом на станка Selektastat-730. Принцип
намотування суміщеним способом полягає в тому, що проводоводій здійснює
зворотно поступальні та коливні рухи, а закріплений на ньому кінець голки
всередині осердя статора описує замкнену траєкторію, яка наближено повторяє
форму витка. Через проводоводій та голку пропущений обмотувальний провід, один
кінець якого закріплюється. Голка при поздовжньому ході рухається всередині
шліців пазів, ширина яких вибиратися з електромагнітного розрахунку, і з
технічних вимог машинної обмотки.
Обмотувальні цехи складаються з
різних ділянок, на яких роблять такі операції, як намотування котушок, згинання
стрижнів, ізолювання обмоток, сушіння, просочення й укладання обмоток у пази,
паяння, балансування, обробку якорів і електричні випробування. На кожному із
цих ділянок є свої специфічні правила техніки безпеки.
Робота на верстатах:
до самостійної роботи на верстатах
допускаються тільки навчені робітники, що одержали відповідну кваліфікацію;
обертові частини верстатів (
зубчасті передачі, муфти, шківи) обгороджують спеціальними щитами, кожухами або
ґратами;
остерігатися потрапляння одягу,
волосся, пальців до обертових частин приладів;
при роботі на швидкохідних
намотувальних верстатах користуються захисним склом або запобіжними окулярами,
тому що при обриві дроту, кінець його може вибити очі;
при бандажуванні треба міцно
встановити ротор у центрах і надійно замкнути задню бабку верстата, тому що
сильний натяг бандажного дроту може вирвати ротор із центрів;
проточку колекторів необхідно
виконувати в захисних окулярах, щоб захистити очі від потрапляння в них
стружок.
Механічна обробка включає в себе
усунення задирок на пластинах після їх штампування.
Слюсарна ділянка:
верстатні лещата встановлені так,
щоб робітник міг займати правильне положення під час роботи;
використовують лише справні
інструменти;
при заточенні інструментів на
точильному камені використовують скло або окуляри, щоб захистити очі від іскор;
при роботі на важільних ножицях
використовують притискну планку, а не підтримують матеріал, що розрізається,
рукою;
при складанні олов'яно-свинцевих
припоїв виконують всі вимоги промислової санітарії, тому що пари свинцю є дуже
отруйними;
при роботі на ексцентрикових пресах
не підносять руки близько до деталей, що рухаються, штампа; для вкладання під штамп
заготовки або деталей використовують відповідні інструменти;
приміщення, у якому проводиться
паяння, має витяжну вентиляцію (загальну або місцеву) для видалення газів, що
виділяються;
при використанні електродугових
паяльників надягають окуляри з кольоровим склом для захисту очей від
засліплюючої дії електричної дуги;
при використанні механізмів із
пневматичним приводом остерігаються влучення пальців у зону дії затискних
обладнань.
Обмотку виконується на автоматичному
обмотувальному верстаті неперервним і витим способом.
Обмотувальні ділянки:
підйом осердь, що обмотуються,
проводитися робітниками, що мають відповідну кваліфікацію;
при підйомі вантажів не допускається
швидкий відрив їх від підлоги й волочіння по підлозі;
при укладанні обмоток у пази
правильно тримають робочі інструменти;
роликові опори, на які встановлюють
ротори при обмотці, легко обертаються, їх осі змащують;
при паянні остерігаються опіку рук;
6.3
Нормативні акти і положення техніки безпеки
Загальні вимоги безпеки до
виробничих процесів встановлені ГОСТ 12.3.002-75. Вони включають: усунення
безпосереднього контакту робітників з вихідними матеріалами, заготовками,
напівфабрикатами, відходами; заміну тех. процесів на безпечні; впровадження
комплексної механізації та автоматизації; застосування дистанційного
управління; застосування засобів комплексної та індивідуального захисту;
раціональну організацію праці та відпочинку; впровадження систем контролю;
забезпечення пожежо-і вибухобезпеки.
При організації робочого місця
керуються ГОСТ 12.2.061-81. Організація повинна забезпечувати стійке положення
і свободу рухів робітника і устаткування, безпеку виконання операцій, виключати
роботу в незручних позах, які викликають підвищену стомлюваність.
Відповідно до ГОСТ 12.2.003-74
Безпека обладнання повинна забезпечуватися: а) вибором конструктивних схем,
принципів дії, безпечних елементів конструкції; б) застосуванням засобів
автоматизації, механізації та засобів дистанційного керування; в) застосування
засобів індивідуального захисту; г) виконання ергономічних вимог; д) включення
вимог безпеки в технічну документацію (монтаж, експлуатацію, ремонт,
транспортування, зберігання); е) застосування відповідних матеріалів.
6.4 Пожежна
профілактика
Пожежна профілактика у виробничих
приміщеннях і на робочих місцях передбачається згідно ГОСТ 12.1.004-88.
У відповідності з вимогами загальних
норм технологічного проектування ОНТП 24-86 даний електромеханічний цех відноситься
до категорії “Г”.
Ділянки цеху, де проводиться
лакування (просочування) відносяться до вибухонебезпечних категорії “А”.
Згідно з вимог ДБН.В.1.1.-7-2002
приміщення вибираються по ІІ ступені вогнестійкості.
На пожежо- і вибухонебезпечних
дільницях цеху куріння заборонено. На цих ділянках передбачено встановлення
попереджувальних написів "Курити заборонено".
.5 Опалення
і вентиляція
У виробничих та допоміжних
приміщеннях електромеханічного цеху передбачена вентиляція та опалення для
забезпечення рівномірної температури та стану повітряного середовища згідно з
вимогами ГОСТ 12.1.005-88.
При центральному опаленні
забезпечується особливість регулювання степені нагріву приміщення, а також
незалежного ввімкнення і вимкнення опалювальних секцій.
Брама, вхідні двері та інші прийоми
в капітальних стінках утеплюються.
Приміщення для зберігання та видачі
шкідливих, вогненебезпечних речовин, та речовин, що легко займаються,
обладнуємо ефективною вентиляцією для відводу парів та газів. Для захисту від
пиловиділень у приміщенні цеху встановлюємо місцеву витяжну вентиляцію для
відсмоктування шкідливих пиловиділень. До заходів по зменшенню викидів
шкідливих парів та газів в електромеханічному цеху відносимо: автоматизацію
технологічних процесів, які супроводжуються виділенням шкідливих речовин;
вдосконаленням конструкції обладнання, при якому зменшується або взагалі
припиняється викид шкідливих речовин в середовище, наприклад, герметизація;
застосування газовловлюючого обладнання; використання місцевої вентиляції.
Повітря, що виноситься місцевими
вентиляційними установками, запилене, забруднене отруйними газами і парами, а
також технологічні викиди перед тим, як виходити в атмосферу, проходять
ефективне очищення.
Вентиляційне обладнання, регулююча
та запорна апаратура систем опалення встановлюються в місцях легко доступних
для обслуговування згідно з вимог СНиП2.04.05-91.
Проведемо розрахунок повітрообміну
загальнообмінної вентиляції.
Розрахунок повітрообміну за
вологовиділень.
Для зменшення надлишку води в
повітрі приміщень повітрообмін визначаємо за формулою :
= åW*1000
/ ( dвн - dзовн )*r,
де åW
-
кількість вологи, яка виділяється всіма джерелами, г/год;
ρ - густина повітря, яка виводиться, кг/м3;вн і d
зовн -
вміст вологи в повітрі, відповідно, що виводиться і надходить, г/кг.
Кількість вологи, яка виділяється з вільної
поверхні промислових ванн, кг/год :
в = Fn ×( a + 0,0174 V ) ×(P2 - P1) ,
де a - фактор гравітаційного руху навколишнього
середовища, при температурі води 60°С і повітря в цеху 20°С, дорівнює
0,037 ;-
парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі рідини в
ванні в паскалях, приймають при температурі 20°С пружність
водяних парів складає 17,39 мм рт.ст.;
Підставивши в формулу цифрові значення,
отримаємо :в = 3 *4 *( 0,037 - 0,0174 *0,2 ) *(146,79 - 17,39) =
54,06 кг/год .
Кількість вологи, яку виділяє організм людини в
процесі роботи, г/годр = n1 *W,
де n - кількість працюючих ;- кількість
вологи, яка виділяється організмом однієї людини протягом години ; для даного
випадку при температурі в цеху 20°С і важкій роботі вона складає 200 г/год.
Таким чином,р = 20 *200 = 4000 г/год = 4 кг/год.
Загальне вологовиділення в цеху :
щ = Wв + Wр = 52,854 + 4 = 56,854 кг/год.
Вміст вологи у повітрі, що виводиться і
надходить, береться з табл.Д5[9]. Для приведених умов вологовмісту в вивідному
повітрі d вн = 14,4 г/кг, в припливному d зовн = 10,5 г/кг. Таким чином,
кількість повітря, яке необхідне для виведення лишків вологи в цеху := 58060 /
1,205*( 0,8*14,4 - 0,4*10,5 ) = 6,583 м3 / год.
Розрахунок повітрообміну за газовиділеннями.
Кількість повітря, яке виводиться місцевою
вентиляцією :
вив = 3600 *F * V = 3600 × 6 × 0,5
= 10800 м3/год.
Кількість повітря, яке потрібне для розрідження
парів лаку поза укриттям до допустимої за санітарними нормами концентраціїд =
300 мг/м3 ,
прит = Q / Kд = 6000 / 0,3 = 20000 м3/с.
Отже, для організації повітрообміну необхідно
або збільшити кількість повітря, що виводиться з укриття, до 20000 м3/год, або
організувати додаткову витяжку з приміщення в розмірі :
заг = L прит - L вив = 20
000 - 10
800 = 9 200 м3/год .
Список
використаної літератури
1.
Соколова Е.М. Электрическое н электромеханическое оборудование:
Общепромышленные механизмы и бытовая техника. - М.: Мастерство:. 2001. - 224 с.
.
Ермолин Н.П. Расчет коллекторных машин малой мощности Л., Энергия, 1973
.
Попічко В. В. Проектування електричних машин постійного струму: навчальний
посібник. - Львів: Вид-во ДУ "Львівська політехніка", 2004. - 581 с.
.
Методичні вказівки до дипломного проекту для студентів спеціальностей
"Електричні машини та апарати", Укладачі Чучман Ю.І., Попічко В.В.,
Макарчук О.В., Хай М.В.
5.
Методичні вказівки до економічної частини дипломного проекту для
"Організація та планування виробництва електричних машин та апаратів"
для студентів спеціальностей 7.092206 "Електричні машини та апарати",
7.092205 "Електропобутова техніка". Укладачі Крикавський Є.В.,
Кульпевич Є.В
.
ДНАОП 0.00-1.31-99 «Правила охорони праці під час експлуатації електронно-
обчислювальних машин».
.
ГОСТ 12.2.032-78 "ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие
эргономические требования"
.
ДСанПіН 3.3.2.007-98 Державних санітарних правил і норм роботи з візуальними
дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин.
Похожие работы на - Однофазний колекторний двигун потужністю 200 Вт та частотою обертання 12000 об/хв
|